弹簧阻尼双足机器人单支撑阶段、双支撑阶段周期行走ode45编程matlab
时间: 2023-09-03 17:09:27 浏览: 98
弹簧阻尼双足机器人单支撑阶段、双支撑阶段的周期行走可以使用ode45函数进行求解。在matlab中编写程序如下:
```matlab
% 设置初始值
tspan = [0, 5]; % 时间范围
y0 = [0; 0; 0.5; 0; 0; 0]; % 初始状态
% 调用ode45函数求解
[t, y] = ode45(@(t,y) robot_ode(t,y), tspan, y0);
% 绘制关节角度随时间变化的图像
figure;
plot(t, y(:,1), 'r', t, y(:,2), 'g', t, y(:,3), 'b', t, y(:,4), 'm', t, y(:,5), 'c', t, y(:,6), 'y');
xlabel('Time');
ylabel('Joint angle');
legend('theta1', 'theta2', 'theta3', 'theta4', 'theta5', 'theta6');
% ODE函数
function dydt = robot_ode(t, y)
% 机器人参数
m1 = 1; % 质量1
m2 = 1; % 质量2
l1 = 1; % 长度1
l2 = 1; % 长度2
g = 9.8; % 重力加速度
k = 1000; % 弹簧刚度
c = 50; % 阻尼系数
f = 10; % 外部力
% 状态变量
theta1 = y(1); % 关节角度1
theta2 = y(2); % 关节角度2
theta3 = y(3); % 关节角度3
theta4 = y(4); % 关节角度4
theta5 = y(5); % 关节角度5
theta6 = y(6); % 关节角度6
% 单支撑阶段
if t <= 2.5
% 计算关节角度变化率
dtheta1 = theta4;
dtheta2 = theta5;
dtheta3 = theta6;
dtheta4 = (-k*l1*sin(theta1) - c*theta4 + f)/m1;
dtheta5 = (-k*l2*sin(theta2-theta1) - c*theta5)/m2;
dtheta6 = (-k*l2*sin(theta3-theta1) - c*theta6)/m2;
% 双支撑阶段
else
% 计算关节角度变化率
dtheta1 = theta4;
dtheta2 = theta5;
dtheta3 = theta6;
dtheta4 = (-k*l1*sin(theta1) - c*theta4 - k*l2*sin(theta2-theta1) - c*theta5 + f)/m1;
dtheta5 = (k*l1*sin(theta2-theta1) + c*theta4 - k*l2*sin(theta2-theta3) - c*theta5)/m2;
dtheta6 = (k*l1*sin(theta3-theta1) + c*theta6 - k*l2*sin(theta3-theta2) - c*theta5)/m2;
end
% 返回关节角度变化率
dydt = [dtheta1; dtheta2; dtheta3; dtheta4; dtheta5; dtheta6];
end
```
代码中的robot_ode函数是ODE方程。在单支撑阶段和双支撑阶段,通过计算机器人的运动学和动力学方程,求得机器人各关节的角度变化率。程序运行后,可以得到关节角度随时间变化的图像。
阅读全文