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cubicpolytraj

Genere trayectorias polinómicas de tercer orden

Sintaxis

[q,qd,qdd,pp] = cubicpolytraj(wayPoints,timePoints,tSamples)

[q,qd,qdd,pp] = cubicpolytraj(___,Name,Value)

Descripción

[q,qd,qdd,pp] = cubicpolytraj(wayPoints,timePoints,tSamples) genera un polinomio de tercer orden que alcanza un determinado conjunto de waypoints de entrada con los puntos de tiempo correspondientes. La función genera las posiciones, velocidades y aceleraciones en las muestras de tiempo dadas, tSamples. También devuelve la forma polinómica por tramos pp de la trayectoria polinómica con relación al tiempo.

[q,qd,qdd,pp] = cubicpolytraj(___,Name,Value) especifica parámetros adicionales como argumentos de par Name,Value utilizando cualquier combinación de las sintaxis anteriores.

Ejemplos

Calcular la trayectoria cúbica para movimientos planos en 2D

Utilice la función cubicpolytraj con un conjunto determinado de waypoints xy en 2D. También se proporcionan puntos de tiempo para los waypoints.

wpts = [1 4 4 3 -2 0; 0 1 2 4 3 1];
tpts = 0:5;

Especifique un vector de tiempo para el muestreo de la trayectoria. Realice el muestreo con un intervalo menor que los puntos de tiempo especificados.

tvec = 0:0.01:5;

Calcule la trayectoria cúbica. La función genera las posiciones de la trayectoria (q), la velocidad (qd), la aceleración (qdd) y los coeficientes polinómicos (pp) del polinomio cúbico.

[q, qd, qdd, pp] = cubicpolytraj(wpts, tpts, tvec);

Represente las trayectorias cúbicas de las posiciones x e y. Compare la trayectoria con cada waypoint.

plot(tvec, q)
hold all
plot(tpts, wpts, 'x')
xlabel('t')
ylabel('Positions')
legend('X-positions','Y-positions')
hold off

También puede verificar las posiciones reales en el plano 2D. Represente las diferentes filas del vector q y los waypoints como las posiciones x e y.

figure
plot(q(1,:),q(2,:),'-b',wpts(1,:),wpts(2,:),'or')
xlabel('X')
ylabel('Y')

Argumentos de entrada

wayPoints — Waypoints para una trayectoria

matriz de n por p

Puntos de los waypoints de la trayectoria, especificados como una matriz de n por p, en la que n es la dimensión de la trayectoria y p es el número de waypoints.

Ejemplo: [1 4 4 3 -2 0; 0 1 2 4 3 1]

Tipos de datos: single | double

timePoints — Puntos de tiempo para waypoints de trayectoria

Vector de p elementos

Puntos de tiempo para waypoints de trayectoria, especificados como un vector de p elementos.

Ejemplo: [0 2 4 5 8 10]

Tipos de datos: single | double

tSamples — Muestras de tiempo de la trayectoria

Vector de m elementos

Muestras de tiempo de la trayectoria, especificadas como vector de m elementos. La posición de salida, q, la velocidad, qd, y las aceleraciones, qdd, se muestrean en estos intervalos de tiempo.

Ejemplo: 0:0.01:10

Tipos de datos: single | double

Argumentos de par nombre-valor

Especifique pares de argumentos opcionales como Name1=Value1,...,NameN=ValueN, donde Name es el nombre del argumento y Value es el valor correspondiente. Los argumentos nombre-valor deben aparecer después de los otros argumentos, pero el orden de los pares no importa.

En versiones anteriores a R2021a, use comas para separar cada nombre y valor, y encierre Name entre comillas.

Ejemplo: 'VelocityBoundaryCondition',[1 0 -1 -1 0 0; 1 1 1 -1 -1 -1]

VelocityBoundaryCondition — Condiciones límite de velocidad de cada waypoint

zeroes(n,p) (predeterminado) | matriz de n por p

Condiciones límite de velocidad de cada waypoint, especificadas como un par separado por comas compuesto por 'VelocityBoundaryCondition' y una matriz de n por p. Cada fila se corresponde a la velocidad en todos los waypoints p para la variable respectiva en la trayectoria.

Ejemplo: [1 0 -1 -1 0 0; 1 1 1 -1 -1 -1]

Tipos de datos: single | double

Argumentos de salida

q — Posiciones de trayectoria

Vector de m elementos

Las posiciones de la trayectoria en las muestras de tiempo dadas en tSamples, devueltas como un vector de m elementos, donde m es la longitud de tSamples.

Tipos de datos: single | double

qd — Velocidades de trayectoria

vector

Velocidades de la trayectoria en las muestras de tiempo dadas en tSamples, devueltas como vector.

Tipos de datos: single | double

qdd — Aceleraciones de trayectoria

vector

Aceleraciones de la trayectoria en las muestras de tiempo dadas en tSamples, devueltas como vector.

Tipos de datos: single | double

pp — Polinomio por tramos

estructura

Polinomio por tramos, devuelto como una estructura que define el polinomio de cada sección de la trayectoria por tramos. Puede crear sus propios polinomios por tramos utilizando mkpp, o evaluar el polinomio en los tiempos especificados mediante ppval. La estructura contiene los siguientes campos:

• form: 'pp'.

• breaks: el vector de p elementos de los tiempos en los que la trayectoria por tramos cambia de forma. p es el número de waypoints.

• coefs: matriz de n (p–1) por order para los coeficientes de los polinomios. n (p–1) es la dimensión de la trayectoria multiplicada por el número de pieces. Cada conjunto de n filas define los coeficientes del polinomio que ha descrito cada trayectoria variable.

• pieces: p–1. El número de breaks menos 1.

• order: El grado del polinomio +1. Por ejemplo, los polinomios cúbicos son de grado cuatro.

• dim: n. La dimensión de las posiciones de los puntos de control.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Historial de versiones

Introducido en R2019a

Consulte también

bsplinepolytraj | contopptraj | quinticpolytraj | rottraj | transformtraj | trapveltraj