逆運動学

マニピュレーター逆運動学、運動学的拘束

逆運動学 (IK) は、目的のエンドエフェクト位置を実現するために、ロボットモデルのジョイントコンフィギュレーションを決定します。ロボットの運動学的拘束は、ジョイント間の変換に基づいて rigidBodyTree ロボットモデル内に指定します。カメラアームの照準拘束、特定の剛体リンクの直交座標境界ボックスなど、外的拘束を指定することもできます。ロボット拘束オブジェクトを使用してこれらの拘束に対するパラメーターを指定し、generalizedInverseKinematics オブジェクトに渡します。

アプリ

逆運動学デザイナー

Design inverse kinematics solvers, configurations, and waypoints

関数

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逆運動学

`analyticalInverseKinematics`	Solve closed-form inverse kinematics
`inverseKinematics`	逆運動学ソルバーの作成
`generalizedInverseKinematics`	複数拘束をもつ逆運動学ソルバーの作成

ロボットの拘束

`constraintAiming`	Create aiming constraint for pointing at a target location
`constraintJointBounds`	Create constraint on joint positions of robot model
`constraintCartesianBounds`	Create constraint to keep body origin inside Cartesian bounds
`constraintOrientationTarget`	Create constraint on relative orientation of body
`constraintPoseTarget`	Create constraint on relative pose of body
`constraintPositionTarget`	Create constraint on relative position of body
`constraintDistanceBounds`	Constrain body within distance bounds of reference body
`constraintRevoluteJoint`	Revolute joint constraint between bodies
`constraintPrismaticJoint`	Prismatic joint constraint between bodies
`constraintFixedJoint`	Fixed joint constraint between bodies

ブロック

Inverse Kinematics

エンドエフェクタの姿勢を実現するジョイントコンフィギュレーションの計算

トピック

逆運動学のアルゴリズム
逆運動学ソルバーのアルゴリズムとソルバーパラメーターの説明
逆運動学を使用した 2 次元パスのトレース
単純な 2 次元マニピュレーターの逆運動学の計算
Solve Inverse Kinematics for Closed Loop Linkages
Closed loop linkages are widely used in automobiles, construction and manufacturing machines, and in robot manipulation. Although you cannot directly model closed-loop linkages with the rigidBodyTreeImportInfo object in Robotics System Toolbox™, you can still study the kinematics of closed-loop systems by combining a rigid body tree with constraints that mimic loop-closing joints. The constraintRevoluteJoint, constraintPrismaticJoint, and constraintFixedJoint constraint objects enable you to model loop-closing revolute, prismatic, and fixed joints, respectively. To kinematically model closed-loop linkages, use the constraints with a generalizedInverseKinematics solver to constrain the solutions to act as desired.
複数の運動学的拘束をもつリーチ軌跡の計画
この例では、汎用逆運動学を使用して、ロボットマニピュレーターのジョイント空間での軌跡を計画する方法を説明します。
汎用逆運動学を使用したデルタロボットの配置
rigidBodyTree ロボットモデルを使用してデルタロボットをモデル化します。

注目の例

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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Create Constrained Inverse Kinematics Solver Using Inverse Kinematics Designer

Create an inverse kinematics (IK) solver and constraints using the Inverse Kinematics Designer app. Inverse kinematics (IK) solvers are used in robotics to determine the joint configurations for a robot that satisfies certain constraints. A constrained IK solver can be used to enforce a variety of behaviors, such as end effector pose targets, joint position limits, and other kinematic constraints. In this example, a solver & constraints are designed to enforce a camera aiming behavior for the Willow Garage PR2. The PR2 includes a body that represents a camera sensor. By adding a constraint that forces the camera to point at the left gripper, the camera follows the gripper as it moves, ensuring that the camera will track any object that the gripper is acting on.

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KINOVA Gen3 マニピュレーターを使用したタスク空間およびジョイント空間の軌跡の計画と実行

この例では、初期姿勢から目的のエンドエフェクタ姿勢に移動するために、内挿されたジョイント軌跡を生成してシミュレートする方法を説明します。軌跡のタイミングは、アームツール端 (EOAT) の望ましいおよその速度に基づきます。

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KINOVA Gen3 マニピュレーターを使用した衝突のない軌跡の計画と実行

この例では、非線形モデルの予測制御を使用して、エンドエフェクタの初期姿勢から目的の姿勢まで衝突のない閉ループのロボット軌跡を計画する方法を説明します。結果の軌跡は、ジョイント空間運動モデルと計算トルク制御を使用して実行されます。障害物は静的または動的にすることができ、プリミティブ (球、円柱、ボックス) またはカスタムメッシュのいずれかとして設定できます。

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マニピュレーターの環境衝突のチェック

制約付きワークスペース内に衝突のない軌跡を生成します。

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