Robotics System Toolbox

Entwerfen, Simulieren und Testen von Robotikanwendungen

 

Die Robotics System Toolbox™ bietet Tools und Algorithmen zum Entwerfen, Simulieren und Testen von Manipulatoren, mobilen Robotern und humanoiden Robotern. Für Manipulatoren und humanoide Roboter enthält die Toolbox Algorithmen für die Kollisionsprüfung, die Generierung von Trajektorien, die direkte und inverse Kinematik sowie die Dynamik unter Verwendung einer Baumstrukturdarstellung starrer Körper. Für mobile Roboter umfasst sie Algorithmen für die Kartenerstellung, die Lokalisierung, die Pfadplanung, die Pfadverfolgung und die Bewegungssteuerung. Die Toolbox bietet Referenzbeispiele für gängige Anwendungen von Industrierobotern. Außerdem enthält sie eine Bibliothek von Modellen für kommerziell erhältliche Industrieroboter, die Sie importieren, visualisieren und simulieren können.

Sie können einen funktionalen Roboter-Prototypen entwickeln, indem Sie die bereitgestellten kinematischen und dynamischen Modelle kombinieren. Mit der Toolbox können Sie zudem Ihre Roboteranwendungen kosimulieren, indem Sie sie direkt mit dem Gazebo-Robotersimulator verbinden. Um Ihr Design auf Hardware zu verifizieren, können Sie Verbindungen mit Robotikplattformen herstellen sowie Code generieren und bereitstellen (mit MATLAB Coder™ oder Simulink Coder™).

Erste Schritte:

Referenzanwendungen

Referenzanwendungen dienen Ihnen als Ausgangsbasis für die Entwicklung von Robotik- und autonomen Systemen. Die Robotics System Toolbox enthält Algorithmen und Simulationstools für mobile Roboter und Manipulatoren. 

Entwerfen Sie Ihre eigenen Anwendungen für Lagerrobotik und industrielle Manipulationen.

Steuerung und Simulation mehrerer Lagerroboter in einem Referenzbeispiel.

Modellierung und Simulation von Robotern

Verwenden Sie die enthaltenen Robotermodelle oder erstellen Sie benutzerdefinierte Baumstrukturdarstellungen starrer Körper. Simulieren Sie das Verhalten von Robotern in 2D- oder 3D-Umgebungen.

Robotermodelle

Erstellen Sie Ihre eigenen Robotermodelle, oder verwenden Sie eine Bibliothek von häufig verwendeten Robotern, um Ihre Roboteranwendungen schnell zu modellieren. Sie können URDF-Dateien (Unified Robot Description Format) oder Simscape MultibodyTM-Modelle importieren, um benutzerdefinierte Robotermodelle und visuelle Geometrien zu erstellen.

Laden eines Baumstrukturmodells für starre Körper aus einer Bibliothek kommerziell erhältlicher Roboter.

Modellierung und Steuerung von Bewegungen

Modellieren Sie die grundlegende Kinematik und Dynamik von mobilen Robotern und Manipulatoren. Visualisieren und simulieren Sie Roboterbewegungen, um Steuerungsalgorithmen zu validieren.

Planen und Ausführen von Trajektorien im Aufgaben- und Gelenkraum in MATLAB.

3D-Simulationen

Validieren Sie Ihre Robotermodelle in realistischen Simulationsumgebungen durch Anbindung an physikalische 3D-Simulatoren. Synchronisieren Sie Ihre Simulationen mit Simulink®-Modellen mit den Gazebo-Simulationen.

Zwischen Simulink und dem Gazebo-Simulator synchronisierte Simulation.

Algorithmen für Roboter

Entwickeln Sie Planungs- und Steuerungsalgorithmen für Manipulatoren, mobile Roboter und UAVs.

Manipulationsalgorithmen

Definieren Sie Robotermodelle mithilfe von Baumstrukturdarstellungen starrer Körper. Erstellen Sie hochentwickelte Bewegungssteuerungen, und binden Sie sie an Robotermodelle an, um Ihre Roboter-Workflows zu vervollständigen. Führen Sie Kollisionsprüfungen sowie Berechnungen der inversen Kinematik und Dynamik für Ihre Robotermodelle durch.

Sichere Trajektorienverfolgungssteuerung mit Manipulator-Algorithmusblöcken.

Algorithmen für mobile Roboter

Erstellen Sie Umgebungskarten mit Belegungsgittern, lokalisieren Sie Roboter auf Karten und entwickeln Sie Pfadplanungs- und Steuerungsalgorithmen für mobile Roboter.

Ausführen der Bewegungssteuerung für einen mobilen Roboter mit Differenzialantrieb auf einem hindernisfreien Pfad zwischen zwei Wegpunkten auf einer Karte.

Hier geht es um das Entwerfen und Simulieren eines Wegpunktverfolgungs-Controllers für ein Festflügel-UAV mithilfe des UAV Guidance Model-Blocks und des Wegpunktverfolgungs-Blocks in Simulink. Galerie erkunden (2 Bilder)

Codegenerierung

Generieren Sie C/C++-Code und MEX-Funktionen für Rapid Prototyping und Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests.

Bereitstellung auf Roboterhardware

Zeigen Sie Signale an oder ändern Sie Parameter bereitgestellter Modelle. Nehmen Sie Anpassungen an Ihren Algorithmen vor, während sie auf Hardware ausgeführt werden.

Testen von Manipulator-Algorithmen durch Verbinden mit einem realen physischen Roboter.

Neue Funktionen

Gazebo-Kosimulation

Durchführen zeitsynchroner Simulationen von Gazebo mit Simulink

Modellierung und Simulation von Roboterbewegungen

Simulieren der Kinematik mobiler Roboter und der Dynamik von geschlossenen Manipulatoren

Kollisionsprüfung

Definieren von Kollisionsformen und Erkennen von Kollisionen zwischen Netzgeometrien

Modelle kommerzieller Roboter

Verwenden einer Bibliothek von vorhandenen Starrkörperroboter-Modellen zur schnellen Modellierung Ihrer Roboteranwendungen

Beispiele für Roboteranwendungen

Erste Schritte mit Referenzbeispielen für Pick-and-Place-Roboter und mobile Lagerroboter

Details zu diesen Merkmalen und den zugehörigen Funktionen finden Sie in den Versionshinweisen.

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