MathWorks的Robotics System Toolbox?提供了用于設(shè)計、仿真和測試操縱器、移動機器人及人形機器人的工具和算法。對于操縱器和人形機器人，該工具箱包含了使用剛體樹表示形式的碰撞檢查、軌跡生成、正向和逆向運動學(xué)以及動力學(xué)算法。對于移動機器人，該工具箱包含用于映射、定位、路徑規(guī)劃、路徑跟蹤和移動控制的算法。該工具箱提供了常用工業(yè)機器人應(yīng)用的參考示例。該工具箱還包含可以導(dǎo)入、可視化和仿真的商用工業(yè)機器人模型庫。
通過將提供的運動學(xué)模型和動力學(xué)模型進(jìn)行組合，您可以開發(fā)功能性機器人原型。借助該工具箱，您可以通過直接連接Gazebo機器人仿真器來協(xié)同仿真您的機器人應(yīng)用。要在硬件上驗證您的設(shè)計，可以連接到機器人平臺，然后生成并部署代碼（使用MATLAB Coder? 或Simulink Coder?）。
現(xiàn)在，就跟隨我們一起來快速入門吧。
參考應(yīng)用
使用參考應(yīng)用作為開發(fā)機器人和自主系統(tǒng)的基礎(chǔ)。Robotics System Toolbox 包含用于移動機器人和操縱器的算法和仿真工具。
設(shè)計自己的倉儲機器人和工業(yè)操縱應(yīng)用程序。
●倉儲移動機器人
●取放操縱器
在一個參考示例中對多個倉儲機器人進(jìn)行控制與仿真。
機器人建模和仿真
使用包含的機器人模型或構(gòu)建自定義的剛體樹表示形式。在 2D 或 3D 環(huán)境中仿真機器人行為。
機器人模型
構(gòu)建您自己的機器人模型或使用常用機器人模型庫，為您的機器人應(yīng)用快速建模。您可以導(dǎo)入統(tǒng)一機器人描述格式 (URDF) 文件或 Simscape MultibodyTM 模型，以創(chuàng)建自定義機器人模型和視覺幾何體。
●剛體樹機器人模型
●加載機器人模型
●從 URDF 文件導(dǎo)入機器人模型
●機器人動力學(xué)特性
從商用機器人庫加載剛體樹模型。
移動建模和控制
對移動機器人和操縱器的基本運動學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行建模。對機器人運動進(jìn)行可視化和仿真，以驗證控制算法。
●仿真移動機器人
●仿真結(jié)點空間軌跡跟蹤
●使用 UAV 引導(dǎo)模型模塊逼近 UAV 模型
在MATLAB中規(guī)劃和執(zhí)行任務(wù)和結(jié)點空間軌跡
3D仿真
通過與3D物理仿真器進(jìn)行接口通信，在現(xiàn)實世界的仿真環(huán)境中驗證機器人模型。將Simulink?模型仿真與Gazebo仿真進(jìn)行同步。
●執(zhí)行Gazebo協(xié)同仿真
●在Gazebo中控制差動機器人
已在Simulink和Gazebo仿真器之間同步仿真。
機器人算法
為操縱器、移動機器人和UAV開發(fā)規(guī)劃和控制算法。
操縱算法
使用剛體樹表示形式定義機器人模型。使用機器人模型構(gòu)建高級運動控制器和接口，以完成機器人工作流程。對機器人模型執(zhí)行碰撞檢查和逆向運動學(xué)與動力學(xué)計算。
●使用逆向運動學(xué)實現(xiàn)軌跡控制
●使用操縱器進(jìn)行碰撞檢查
●執(zhí)行安全軌跡跟蹤控制
●使用逆向運動學(xué)進(jìn)行結(jié)點位置控制
使用操縱器算法模塊執(zhí)行安全軌跡跟蹤控制。
移動機器人算法
使用占據(jù)柵格創(chuàng)建環(huán)境地圖，在地圖中定位機器人，并為移動機器人開發(fā)路徑規(guī)劃和控制算法。
●使用概率路線圖 (PRM) 規(guī)劃無障礙路徑
●差動機器人的路徑跟蹤
●純跟蹤式控制器
●差動機器人的路徑規(guī)劃
在給定地圖上兩個路點之間的無障礙路徑上，對差動移動機器人進(jìn)行運動控制。
UAV算法
使用UAV庫，通過閉環(huán)運動學(xué)模型對固定翼和多旋翼UAV進(jìn)行建模和控制。
●調(diào)節(jié)用于固定翼UAV的路點跟隨器
●加載和回放MAVLink TLOG
●用于調(diào)節(jié)UAV參數(shù)的MAVLink參數(shù)協(xié)議
使用 Simulink 中的 UAV Guidance Model 和 Waypoint Follower 模塊，為固定翼 UAV 設(shè)計和仿真航點跟隨控制器。探索圖片庫
代碼生成
生成用于快速原型設(shè)計和硬件在環(huán) (HIL) 測試的 C/C++ 代碼和 MEX 函數(shù)。
部署到機器人硬件
查看信號或修改已部署模型上的參數(shù)。在硬件上運行算法時對算法進(jìn)行調(diào)整。
●利用代碼生成來加速機器人算法
●用于機器人操縱器和安全軌跡跟蹤控制的 Simulink 模塊 (2:58)
●TurtleBot 硬件支持
●Parrot 無人機支持
●PX4 Autopilots 支持
最新特性
交互式機器人可視化
利用可視網(wǎng)格操作剛體樹模型，并對目標(biāo)體執(zhí)行逆向運動學(xué)
商用機器人模型
加載額外的剛體樹機器人模型添加到現(xiàn)有的模型庫中，用于機械手和移動機器人
碰撞檢查的代碼生成
使用 checkCollision 函數(shù)和Collision對象原語生成 C/C++ 代碼
Simscape Multibody 模型參數(shù)
導(dǎo)入具有初始位置和關(guān)節(jié)限制的 Simscape Multibody 模型
Gazebo 協(xié)同仿真
使用Simulink對Gazebo執(zhí)行時間同步仿真
機器人應(yīng)用示例
查看取放機器人和倉儲移動機器人參考示例以快速入門
（轉(zhuǎn)載）
