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。汎用逆運動学 (GIK) を使用して、カメラアームの照準拘束または特定の剛体リンクの直交座標境界ボックスなどの拘束を満たすコンフィギュレーションを解決できます。"GIK 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。

逆運動学の詳細については、逆運動学とはのページを参照してください。

アプリ

逆運動学デザイナー

Design inverse kinematics solvers, configurations, and waypoints (R2022a 以降)

関数

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逆運動学ソルバー

`analyticalInverseKinematics`	Solve closed-form inverse kinematics (R2020b 以降)
`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

GIK 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 (R2022a 以降)
`constraintRevoluteJoint`	Revolute joint constraint between bodies (R2022a 以降)
`constraintPrismaticJoint`	Prismatic joint constraint between bodies (R2022a 以降)
`constraintFixedJoint`	Fixed joint constraint between bodies (R2022a 以降)

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
逆運動学による軌跡制御モデリング
この Simulink^® の例では、指定された軌跡に沿って Inverse Kinematics ブロックがマニピュレーターを駆動する方法を示します。

注目の例

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

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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.

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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。複数の拘束を組み合わせて、グリッパーをテーブル上のカップに誘導する軌跡を生成します。これらの拘束により、グリッパーの姿勢を事前に決定しなくとも、グリッパーは確実にカップへと真っすぐ近づき、またグリッパーはテーブルから安全な距離を確保します。

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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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