弹簧阻尼双足机器人周期行走单支撑阶段、双支撑阶段ode45编程matlab
时间: 2023-09-03 22:06:52 浏览: 155
matlab开发-双弹簧阻尼系统
弹簧阻尼双足机器人的周期行走可以分为单支撑阶段和双支撑阶段。其中单支撑阶段机器人只有一只脚着地,另一只脚离地,而双支撑阶段机器人两只脚都着地。下面是使用ode45函数进行编程的示例代码:
```matlab
function double_support
% 定义初始状态
tspan = [0 2];
y0 = [0, 0, 0, 0, 0, 0];
[t, y] = ode45(@double_support_ode, tspan, y0);
% 绘制机器人轨迹
plot(y(:,1), y(:,2), 'r-o');
axis equal;
end
function dydt = double_support_ode(t, y)
% 定义常数
m = 80; % 机器人质量,单位kg
g = 9.81; % 重力加速度,单位m/s^2
l1 = 0.8; % 腿长,单位m
l2 = 0.2; % 脚长,单位m
k = 10000; % 弹簧刚度,单位N/m
c = 1000; % 阻尼系数,单位N*s/m
% 提取状态变量
x = y(1);
y = y(2);
theta1 = y(3);
theta2 = y(4);
dx = y(5);
dy = y(6);
% 计算单摆运动状态
dtheta1dt = dy/l1;
dtheta2dt = -1/l2 * (dx*cos(theta1)-dy*sin(theta1));
% 计算力学模型
F1 = -k*(y-l1*sin(theta1))-c*dy;
F2 = -k*(y-l2*sin(theta2))-c*dy;
% 计算加速度
d2xdt2 = 1/m * (F1*cos(theta1)+F2*cos(theta2)-m*g*sin(theta1));
d2ydt2 = 1/m * (F1*sin(theta1)+F2*sin(theta2)+m*g-m*d2xdt2*cos(theta1));
% 返回状态变量
dydt = [dx; dy; dtheta1dt; dtheta2dt; d2xdt2; d2ydt2];
end
```
在上述代码中,我们使用了ode45函数来求解微分方程组,其中@double_support_ode是微分方程组的函数名,tspan是求解时间范围,y0是初始状态。在double_support_ode函数中,我们定义了机器人的力学模型和运动学模型,然后计算机器人的加速度,最后返回状态变量。
需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,实际上弹簧阻尼双足机器人的动力学模型非常复杂,需要更加精细的建模和控制算法才能实现稳定的周期行走。
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