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Robotics System Toolbox 入門

ロボティクス アプリケーションの設計、シミュレーション、テストおよび展開

Robotics System Toolbox™ は、マニピュレーターとモバイル ロボット アプリケーションの設計、シミュレーション、テスト、展開を行うためのツールとアルゴリズムを提供します。マニピュレーター用として、このツールボックスには衝突チェック、パス計画、軌跡生成、順運動学と逆運動学、および剛体ツリー表現を使用したダイナミクスのためのアルゴリズムが含まれています。モバイル ロボット用には、地図作成、位置推定、パス計画、パス追従およびモーション制御のためのアルゴリズムが含まれています。ツールボックスでは、テスト シナリオを作成し、提供されている参考例を使用して一般的な産業用ロボット アプリケーションを検証できます。また、インポート、可視化、シミュレーション、およびリファレンス アプリケーションでの使用が可能な市販の産業用ロボット モデルのライブラリも含まれています。

提供されている運動学モデルと動的モデルを組み合わせることによって、機能的なロボットのプロトタイプを開発できます。ツールボックスを使用すると、Gazebo ロボティクス シミュレーターに直接接続してロボット アプリケーションのコシミュレーションを行うことができます。設計をハードウェア上で検証するには、Kinova Gen3 および Universal Robots UR シリーズ ロボットなどのロボティクス プラットフォームに接続し、コードを生成して展開します (MATLAB® Coder™ または Simulink® Coder を使用)。

チュートリアル

ロボティクス システムについて

  • Robotics System Toolbox の標準単位

    Robotics System Toolbox で使用されている標準単位のリスト。

  • 剛体ツリー ロボット モデル

    剛体ツリー ロボット モデルの構造と固有コンポーネントを確認する。

  • ロボット ダイナミクス

    このトピックでは、剛体ロボット ダイナミクスのさまざまな要素、プロパティ、方程式について詳しく説明します。

  • Accelerate Robotics Algorithms with Code Generation

    You can generate code for select Robotics System Toolbox algorithms to speed up their execution. Set up the algorithm that supports code generation as a separate function that you can insert into your workflow. To use code generation, you must have a MATLAB Coder license. For a list of code generation support in Robotics System Toolbox, see Functions Supporting Code Generation.

  • Task-Space Motion Model

    The task-space motion model characterizes the motion of a manipulator under closed-loop task-space position control, as used in the taskSpaceMotionModel object and Task Space Motion Model block.

  • Joint-Space Motion Model

    The joint-space motion model characterizes the motion of a manipulator under closed-loop joint-space position control, as used in the jointSpaceMotionModel object and Joint Space Motion Model block.

注目の例

MATLAB 向けに RRT プランナーと Stateflow を使用したピックアンドプレースのワークフロー

MATLAB 向けに RRT プランナーと Stateflow を使用したピックアンドプレースのワークフロー

この例では、KINOVA® Gen3 などのロボット マニピュレーター用にエンドツーエンドのピックアンドプレース ワークフローを設定する方法を説明します。

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Pick-and-Place Workflow in Gazebo Using Point-Cloud Processing and RRT Path Planning

Pick-and-Place Workflow in Gazebo Using Point-Cloud Processing and RRT Path Planning

Set up an end-to-end, pick-and-place workflow for a robotic manipulator like the KINOVA® Gen3.

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Gazebo での ROS を使用したピックアンドプレース ワークフロー

Gazebo での ROS を使用したピックアンドプレース ワークフロー

この例では、KINOVA® Gen3 などのロボット マニピュレーター用にエンドツーエンドのピック アンド プレース ワークフローを設定し、Gazebo 物理シミュレーターでロボットをシミュレートする方法を説明します。

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倉庫ロボットのタスクの実行

倉庫ロボットのタスクの実行

この例では、指定されたマップ上の 3 点の位置間で、モバイル ロボット用の障害物のないパスを実行する方法を説明します。ロボットは倉庫内にある充電ステーション、荷積みステーション、荷降ろしステーションの 3 か所を訪れる必要があります。これらの位置の訪問順序はスケジューラによって決定されます。スケジューラは、各ロボットのナビゲート先のゴール姿勢を指定します。ロボットはパスを計画し、Pure Pursuit コントローラーを使用して、ロボットの現在姿勢に基づきウェイポイントを追従します。Differential Drive Kinematic Model ブロックは簡略化された運動学をモデル化し、Pure Pursuit コントローラーから線形速度と角速度を受け取ります。この例は、Simulink での差動駆動型ロボットのパスの計画の例に基づいています。

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複数の倉庫ロボットの制御とシミュレーション

複数の倉庫ロボットの制御とシミュレーション

倉庫施設や配送センターで作業する複数のロボットの制御とシミュレーションを行う。

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倉庫内での A* パス計画と障害物回避

倉庫内での A* パス計画と障害物回避

この例は、Gazebo を使用した倉庫内でのモバイル ロボットのシミュレーションの例の拡張です。例では、障害物を回避するために A* プランナーで PRM パス プランナーを変更し、Vector Field Histogram (VFH) アルゴリズムを追加することを説明します。

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Design and Simulate Warehouse Pick-and-Place Application Using Mobile Manipulator in Simulink and Gazebo

Design and Simulate Warehouse Pick-and-Place Application Using Mobile Manipulator in Simulink and Gazebo

Set up an end-to-end, pick-and-place workflow for a mobile manipulator using Simulink® and Gazebo®.

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Plan Manipulator Path for Dispensing Task Using Inverse Kinematics Designer

Plan Manipulator Path for Dispensing Task Using Inverse Kinematics Designer

Design a robotic manipulator path for a dispensing task. A successful path consists of a sequence of collision-free waypoints that are designed and verified in the Inverse Kinematics Designer app. Create waypoints for an adhesive dispensing task, in which the robot picks up two adhesive strips, applies glue, and then applies the strips to a box.

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