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Rofunction/-Graduation-Thesis-Code

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-Graduation-Thesis-Code

这个是自己的毕业论文中的代码,运动学的代码推导源自于Mathematica, 其实是可以写成递归的形式,以提高一些效率的,但是想知道末端执行器的具体符号表达式,所以在写运动学那块代码就显得很冗余。 研究的对象以UR5机械臂为例,采用了标准的DH方法建立了所有的运动学/动力学模型,不得不说的是,当初在编写动力学方程的时候,感受到了标准法的不便之处,不少论文给出的是改进的DH法建立的运动学模型,不过没去验证。但是在想,在使用Lagrange法建立的动力学模型去做控制,一个程序岂不是要跑很久很久?一开始也写的动力学方程,只不过不是递归形式下的,卡的令人无语。。。。Newton-Euler法建立的模型还是在实习期间学会的(感谢储工的指导),不过对于matlab而言,还是感觉有些慢了(相对工业来说),不过对于自己的数值仿真而言,已经足够了。由于数值仿真效率缘故,如果使用了ODE求解器,会导致仿真跑好几个小时,当然,这么多的时间用来跑仿真了,而且占用自己计算机资源,未免太浪费,所以将原有的基于ODE仿真的代码删除了,都替换成欧拉积分(准确的说是前向欧拉积分)来求解.

各个文件夹的放置的文件说明

"matlabSrc/model/" 里主要是ur5运动学以及动力学模型的搭建,这个模型是理想的,因为在官方说明书中并没有找到有关电机参数的惯量。 "matlabSrc/numericSimulation/" 里主要是关于运动学以及动力学的一些验证以及仿真等。 "matlabSrc/matFile/" 里放置一部分数据用于绘图展示,因为有些动力学跑的比较慢,所以将结果保留在此,只需要绘图出来就行,方便做演示。

吐槽一下

  • 使用word修改格式, 感受到了合适的工具对于生命的影响,还好用的LaTex完成的初稿,不然得被折腾死。。。。。

  • 动力学仿真还是太慢了,和自己菜脱不了干系 🙃 .

  • 其实完全可以编写正动力学方程,速度至少也可以提高六倍不止,有时间的话,再编写正动力学函数。

  • 做到最后才发现,末端轨迹跟踪没问题,只不过控制力矩在扰动下时未免太大了,肯定是不满足实际的情况的(工作之后才知道自己之前有多水。。。。)

  • 迄今为止,发现最好用的还是机器人工具箱,ROS和VREP的功能强大都有所耳闻,不过耗费的时间就不一样了,不过学好了ROS找工作会相对容易很多,想快速实现想法的(自己编的由于伪逆计算太多,导致的缓慢),还是选择MATLAB吧。

  • 由于Matlab毕竟是商业软件,以后会考虑使用python实现一遍。

存在的问题

  • 由于现在已经毕业,正在重新修改里面的代码中,分好类来便于维护和在原来的基础上,验证一些控制算法,现在正在更改里面的代码中,修改尚未完成。

  • 之前为了绘图流畅些,采取的策略是先跑出数据,然后根据数据绘图,问题是,得跑完结束后才能看的到图像,万一中间出了什么问题,不能够及时的发现和修改,现在把绘图过程放到循环中了,也就是一边计算一边绘制图形。这会带来另外一个问题,就是由于计算时间的缘故,导致会显得慢一些,如果将正动力学完成后,这一情况会有很大的改善。

起因

一直想找个合适的工具进行动力学仿真,要不就是操作困难,要不就是不可以修改其底层代码方便自己控制,Matlab无疑是个非常 短,糙,快 的工具, 但是收费啊,价格还贼高,使用octave也可以运行写的程序,不过对于机器人工具箱的支持就非常不友好了,python也是一样,机器人工具箱没有Matlab好用。。。。本来这个是作为自己论文的延续的,导师给的意见说工作量太少,就没放了。。。。。

另外一点就是,对文字解释从来都不感冒,因为教科书上都有,每次写很多东西时,感觉上就是注了水了红酒,感觉很没意思,就懒得写了,现在工作了,发现这个这个想法太自私了,并不是每个人都看过你所看过的书,了解过你所了解的,还是尽量的写多一些,希望能够帮得到其他的人。

致敬

进入这一领域还是通过大佬 robinvista的博文, 从他的代码中学到不少编程技巧。 另外还有 宣哥, 也是通过读博客以及其分享的软件节省了不少时间,并时时刻刻的用着这些工具,比如在写这个文档的时候,就用的vim, 没有比这个编辑器更快修改文件, 得益于这些工具,才能腾出一点时间在这扯淡。。。。。

感概

想到了三年会很快,但从没有想到这一天会来的那么快,那么的突然。对于未来虽然感受到了恐惧,绝对不会退缩,从来都不知道什么叫做放弃!

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