【MATLAB】兔子机器人总系统_动力学模型解读（及simulink中的simscape的各模块介绍）

原创 已于 2024-03-04 12:29:20 修改
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#matlab #机器人 #开发语言

于 2024-02-28 21:27:42 首次发布
本文介绍了Simulink中用于机器人动力学建模的关键组件，如关节连接、坐标变换、信号转换以及控制系统的PID控制器等，详细讲解了各种模块的功能和在构建动力学系统中的应用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1、动力学模型

Rectangular Joint

控制平面上（x，y轴）的移动，去掉以后，机器人在原地翻滚不移动
MATLAB
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Rigid Transform

坐标转换，B站视频已收藏
去掉，机体与地面贴合

此处的作用是设定机体的初始高度
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Revolute Joint

旋转关节，掌管旋转自由度
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Rigid Transform 4

上下分离
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Rigid Transform2

机体与腿部分离，不然腿部就与机体中心重合了。
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Simulink-PS Converter

将simulink信号转化为真实物理环境信号，实现从虚到实
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Inport

输入端口
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关节电机

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PS-Simulink Converter

将环境变量转换成simulink变量
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Gain

就是比例系数
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outport

将关节电机的转动角度读取出来
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腿部

点击左下角箭头进行展开
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改变腿的尺寸等物理性质
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采用变量更有灵活性，L为杆长
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输入扭矩

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车轮电机

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电机带动车轮转动
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Transform Sensor1

translation 翻译为：平移
http://t.csdnimg.cn/M9o4S
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Transform Sensor2

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L0代表车轮旋转角度
（纠正！！theta是腿部角度，并且此处的腿部是指虚拟腿即机体到车轮的连线）
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但是为什么theta就能代表机体倾斜角呢？（纠正！！theta是腿部角度）
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Solid Inertia

Simscape Multibody Solid和Rigid Transform模块说明 说明 - 韩冰的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/87595587
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2、总系统

动力学系统引脚定义

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输入参数

机器人行驶速度
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机器人身高
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机器人变矮了
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scope示波器

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通过示波器可以看到各值的输出（无单位），来分析运动特性
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theta是腿部角度，并且此处的腿部是指虚拟腿即机体到车轮的连线
纠正：L0代表腿长,并且此处的腿部是指虚拟腿即机体到车轮的连线
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应该是指旋转半径，指虚拟腿长（圆心为车轮中心）
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Demux与Mux

http://t.csdnimg.cn/bVxkf
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Saturation

Saturation模块-每天一个MATLAB小技巧（13） - 一本正经胡说八道的文章 - 知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/512419214

我们在Simulink中常用的一个模块是Saturation模块，这是一个将输入信号限制在饱和上限和下限之间的模块。
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MATLAB Function

具体使用，可以在MATLAB输入doc，搜索
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VMC解算同理
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Sum

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Derivative

求导
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它是用定义法求导，所以才叫逼近
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Step

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Transport Delay

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Zero-Order Hold

将具有连续采样时间的输入信号转换为具有离散采样时间的输出信号。
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Matrix Multiply

矩阵相乘
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Sum—实际与理想腿长之差

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PID Controller

10:20开始看起
【【自动控制原理】12_PID控制器_Matlab/Simulink仿真【开场三分钟闲话】】 【精准空降到 10:20】 https://www.bilibili.com/video/BV1xQ4y1T7yv/?share_source=copy_web&vd_source=77e36f24add8dc77c362748ffb980148&t=620
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