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维也纳技术大学机器人系统实验室使用 MATLAB 进行实时测试
利用 Franka Robotics 实现无滑移冲击和硬件在环实验
“Franka Toolbox for MATLAB 非常有用，因为它允许我们将在理论和仿真中开发的算法直接传输到真实的机器人上。”
关键成果
- MATLAB 和 Simulink 工具实现了与物理机器人的可靠有效通信
- 研究人员使用 MATLAB 在机器人仿真和物理机器人控制之间实现了无缝过渡
- 使用 MATLAB 进行仿真并与物理机器人通信可以节省时间，使研究人员能够专注于开发控制系统
研究人员利用 MATLAB 和 Simulink 工具对悬挂式多旋翼操纵平台进行了硬件在环仿真。
Franka Robotics 是一家德国公司，专注于开发机器人平台和系统，包括关节机械臂。为了帮助研究客户在计算机仿真和物理实时测试之间进行转换，Franka 团队开发了 Franka Toolbox for MATLAB®。在 Christian Ott 教授的带领下，奥地利维也纳技术大学机器人系统实验室的研究人员将这些工具应用于实验室中的复杂场景。
在一种场景中，Franka FR3 机器人用于对复杂的机器人系统进行硬件在环仿真测试，该系统由连接到悬挂多旋翼平台的机械手组成。研究人员使用 MATLAB 和 Simulink® 全面仿真系统的动态，其中 Franka 机器人模拟机械手的末端执行器动态以提供真实的接触力反馈。Franka Toolbox for MATLAB 促进了这一过程，使得通过 Simulink 进行整个系统的实时交互和监控成为可能。
该团队还应用该工具箱研究了 Franka 机器人末端执行器的撞击后滑移情况。抑制这种接触滑移对于锤击或冲压等机器人应用至关重要。维也纳技术大学的研究人员表明，如果接近方向与目标独特的非滑动冲击方向 (NSID) 一致，则可以防止滑动，该方向因机器人的惯性和运动学特性而变化。优化可以确定合适的目标点——例如，允许垂直、无滑动的冲击。
使用 MATLAB 和 Simulink 对该项目进行基于模型的分析，并使用 Franka Toolbox for MATLAB 验证结果。研究人员发现从仿真到物理测试的无缝转移以及在 Simulink 中轻松实现用户界面的能力非常有益。该团队创建了一个交互式演示来说明 NSID 随目标的变化。用户可以引导机器人到达所需目标，同时在机器人的实时动画中观察相应的 NSID。一旦设定了目标，就可以进行影响，证明滑移仅在 NSID 下受到抑制。
Franka Toolbox for MATLAB 让研究人员可以直接从 Simulink 控制 Franka 机器人，从而受益于 MATLAB 和Simulink 的功能，如高效的控制系统实现、在线参数调整和快速用户界面开发。它促进了 Simulink 中的机器人仿真与真实世界测试之间的无缝过渡，增强了团队之间的协作，让他们有更多时间专注于为其应用程序开发控制系统。
未来，该团队有兴趣探索如何将 MATLAB 和 Simulink 用于进一步的机器人硬件。
