ロボットのモデル化とシミュレーション

運動学モデルおよび運動モデル、Gazebo とのコシミュレーション

ロボットを扱う場合、モデル化とシミュレーションを使用して実際のシステムの動作を模倣することにより、アルゴリズムのプロトタイプを短時間で作成し、シナリオをテストすることができます。以下の関数は、マニピュレーターとモバイルロボットの両方の動作をモデル化するための運動学モデルを提供します。このツールボックスは、物理シミュレーションを使用してロボット工学アルゴリズムを設計するための Simulink^® と Gazebo の同期ステップもサポートしています。

関数

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固定レートの実行

`rateControl`	Execute loop at fixed frequency
`statistics`	Statistics of past execution periods
`waitfor`	Pause code execution to achieve desired execution rate
`reset`	Reset `Rate` object

運動学的運動モデル

`ackermannKinematics`	Car-like steering vehicle model
`bicycleKinematics`	Bicycle vehicle model
`differentialDriveKinematics`	Differential-drive vehicle model
`unicycleKinematics`	Unicycle vehicle model
`jointSpaceMotionModel`	Model rigid body tree motion given joint-space inputs
`taskSpaceMotionModel`	Model rigid body tree motion given task-space reference inputs

Gazebo とのコシミュレーション

`gzinit`	Initialize connection settings for Gazebo Co-Simulation MATLAB interface
`gzlink`	Assign and retrieve Gazebo model link information
`gzjoint`	Assign and retrieve Gazebo model joint information
`gzmodel`	Assign and retrieve Gazebo model information
`gzworld`	Interact with Gazebo world
`gazebogenmsg`	Generate dependencies for Gazebo custom message support
`packageGazeboPlugin`	Create Gazebo plugin package for Simulink

ブロック

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Gazebo とのコシミュレーション

Gazebo Apply Command	Send command to Gazebo simulator
Gazebo Blank Message	Create blank Gazebo command
Gazebo Pacer	Settings for synchronized stepping between Gazebo and Simulink
Gazebo Read	Receive messages from Gazebo server
Gazebo Publish	Send custom messages to Gazebo server
Gazebo Subscribe	Receive custom messages from Gazebo server
Gazebo Select Entity	Select a Gazebo entity

運動学的運動モデル

Ackermann Kinematic Model	Car-like vehicle motion using Ackermann kinematic model
Bicycle Kinematic Model	Compute car-like vehicle motion using bicycle kinematic model
Differential Drive Kinematic Model	Compute vehicle motion using differential drive kinematic model
Joint Space Motion Model	Model rigid body tree motion given joint-space inputs
Task Space Motion Model	Model rigid body tree motion given task-space inputs
Unicycle Kinematic Model	Compute vehicle motion using unicycle kinematic model

トピック

Execute Code at a Fixed-Rate

By executing code at constant intervals, you can accurately time and schedule tasks. Using a rateControl (Navigation Toolbox)rateControl object allows you to control the rate of your code execution. These examples show different applications for the rateControl object including its uses with ROS and sending commands for robot control.

モバイルロボットのさまざまな運動学モデルのシミュレーション

この例では、単一の環境内でさまざまなロボット運動学モデルをモデル化して比較する方法を説明します。

Simulink と Gazebo 間のコシミュレーションの実行

この例では、Simulink と Gazebo の間で同期されたシミュレーションを設定する方法と、Gazebo からデータを受信して Gazebo にコマンドを送信する方法を説明します。

Simulink を使用した Gazebo による差動駆動型ロボットの制御

この例では、Simulink を使用した Gazebo コシミュレーションで差動駆動型ロボットを制御する方法を説明します。

複数の倉庫ロボットの制御とシミュレーション

この例では、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方法を説明します。

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

この例では、Gazebo で倉庫ロボットをシミュレートする方法を説明します。

Configure Gazebo and Simulink for Co-simulation of a Manipulator Robot

Set up a UR10 robot model to perform co-simulation between Gazebo and Simulink™. Co-simulation with Gazebo enables you to connect directly from Simulink to Gazebo and control simulation pacing using the Simulink model.

Control Manipulator Robot with Co-Simulation in Simulink and Gazebo

Simulate control of a robotic manipulator using co-simulation between Simulink and Gazebo. The example uses Simulink™ to model the robot behavior, generate control commands, send these commands to Gazebo, and control the pace of the Gazebo simulation.

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。

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。

MATLAB でのジョイント空間の軌跡追従のシミュレーション

この例では、閉ループ制御下におけるロボットマニピュレーターのジョイント空間運動をシミュレートする方法を説明します。

注目の例

モバイルロボットのさまざまな運動学モデルのシミュレーション

この例では、単一の環境内でさまざまなロボット運動学モデルをモデル化して比較する方法を説明します。

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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

この例では、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方法を説明します。ロボットは施設内を走行してパッケージをピックし、保管または加工のためにステーションに搬送します。この例は、同じ施設内で 1 台のロボットを駆動する倉庫ロボットのタスクの実行の例に基づいています。

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A* Path Planning and Obstacle Avoidance in a Warehouse

An extension to the 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 example. The example shows to change the PRM path planner with an A* planner, and add a vector field histogram (VFH) algorithm to avoid obstacles.

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Robotics と Simscape を使用したマニピュレーターアームのモデル化と制御

ABB YuMi ロボットを使用してピックアンドプレースワークフローを実行し、Simulink® でロボットのアルゴリズムを設計してから Simscape™ を使用してテスト環境でアクションをシミュレートする方法を示します。この例では、関連するアルゴリズム設計に一層専念できるように、さまざまな忠実度レベルでシステムをモデル化する方法についても説明します。

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