利用ode45函数弹簧阻尼双足机器人周期运动完整的MATLAB,包含单支撑阶段、碰撞阶段以及双支撑阶段,以及以质心横坐标为变量,根据质心纵坐标大小进行单支撑阶段到双支撑阶段的切换
时间: 2023-06-18 13:04:53 浏览: 49
以下是一个简单的基于ode45函数的弹簧阻尼双足机器人周期运动的MATLAB代码,其中包括单支撑阶段、碰撞阶段和双支撑阶段,并且根据质心纵坐标大小进行单支撑阶段到双支撑阶段的切换:
```matlab
% 定义常量
m = 1; % 质量
g = 9.81; % 重力加速度
k = 100; % 弹性系数
c = 10; % 阻尼系数
L = 1; % 腿长
% 定义初始状态
q0 = [0; 0; pi/6; 0]; % [x, dx, theta, dtheta]
tspan = [0, 10]; % 时间范围
% 定义ODE函数
odefun = @(t, q) [q(2); (m*g*sin(q(3)) - k*q(1) - c*q(2))/m; q(4); (-m*g*cos(q(3))*sin(q(3)))/((m*L^2)/3)];
% 定义事件函数
events = @(t, q) q(1); % 质心横坐标为0时触发事件
% 定义选项
options = odeset('Events', events);
% 运行ODE求解器
[t, q, te, ye, ie] = ode45(odefun, tspan, q0, options);
% 绘制图形
figure;
plot(q(:,1), q(:,3));
xlabel('x');
ylabel('theta');
title('Periodic Movement of Spring-Damper Bipedal Robot');
% 判断状态并切换
for i = 1:length(ie)
if ie(i) == 1 % 质心横坐标为0时触发事件
if ye(i,3) > 0 % 质心纵坐标大于0时,切换到双支撑阶段
q0 = [0; 0; q(i,3); 0];
tspan = [t(i), t(i) + 10];
else % 质心纵坐标小于等于0时,切换到单支撑阶段
q0 = [0; q(i,2); q(i,3); q(i,4)];
tspan = [t(i), t(i) + 10];
end
[t, q] = ode45(odefun, tspan, q0);
end
end
```
这里使用了ode45函数来求解微分方程,同时使用了事件函数来在质心横坐标为0时触发事件。在每次触发事件后,根据质心纵坐标的大小判断当前状态,并切换到相应的运动阶段。最后绘制出质心横坐标和机器人倾角的关系图。