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Trapezoidal Velocity Profile Trajectory

Generar trayectorias a través de varios waypoints con perfiles de velocidad trapezoidal

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Bibliotecas:
Robotics System Toolbox / Utilities

Descripción

El bloque Trapezoidal Velocity Profile Trajectory genera una trayectoria a través de un conjunto dado de waypoints que siguen un perfil de velocidad trapezoidal. El bloque genera posiciones, velocidades y aceleraciones para una trayectoria en función de los waypoints dados y los parámetros del perfil de velocidad.

Ejemplos

Generar una trayectoria de velocidad trapezoidal

Genere una trayectoria de velocidad trapezoidal con el bloque Trapezoidal Velocity de Simulink^®.

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Puertos

Entrada

Time — Punto de tiempo a lo largo de la trayectoria

escalar | vector

Punto de tiempo a lo largo de la trayectoria, especificado como un escalar o un vector. En general, cuando se especifica como un escalar, este valor se sincroniza con el tiempo de simulación y se usa para especificar el punto de tiempo para el muestreo de la trayectoria. El bloque genera un vector de las variables de la trayectoria en ese instante de tiempo. Si el tiempo se especifica como un vector, el bloque genera una matriz con cada columna correspondiente a cada elemento del vector.

Tipos de datos: single | double

Waypoints — Posiciones de waypoints a lo largo de la trayectoria

matriz de n por p

Posiciones de los waypoints de la trayectoria en puntos de tiempo determinados, especificadas como una matriz de n por p, en la que n es la dimensión de la trayectoria y p es el número de waypoints.

Dependencias

Para activar esta entrada, establezca Waypoint source en External.

PeakVel — Velocidad máxima del perfil de velocidad

[1;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Velocidad máxima del segmento de perfil, especificada como un escalar, un vector o una matriz. Esta velocidad máxima es la velocidad más alta alcanzada durante el perfil de velocidad trapezoidal.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Peak Velocity. Luego, establezca Parameter source en External.

Tipos de datos: single | double

Accel — Aceleración del perfil de velocidad

[2;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Aceleración del perfil de velocidad, especificada como un escalar, un vector o una matriz. Esta aceleración define la aceleración constante desde la velocidad cero hasta el valor Peak velocity.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Acceleration. Luego, establezca Parameter source en External.

Tipos de datos: single | double

EndTime — Duración del segmento de trayectoria

[1;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Duración del segmento de trayectoria, especificada como un escalar, un vector o una matriz.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Establezca Parameter 1 o Parameter 2 en End Time. Luego, establezca Parameter source en External.

Tipos de datos: single | double

AccelTime — Duración de la fase de aceleración del perfil de velocidad

[1;1] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Duración de la fase de aceleración del perfil de velocidad, especificada como un escalar, un vector o una matriz.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Acceleration Time. Luego, establezca Parameter source en External.

Tipos de datos: single | double

Salida

q — Posición de trayectoria

escalar | vector | matriz

Posición de la trayectoria, especificada como escalar, vector o matriz. Si especifica un escalar para la entrada Time con una trayectoria de n dimensiones, la salida es un vector con n elementos. Si especifica un vector de m elementos para la entrada Time, la salida es una matriz de n por m.

Tipos de datos: single | double

qd — Velocidad de trayectoria

escalar | vector | matriz

Velocidad de la trayectoria, especificada como un escalar, vector o matriz. Si especifica un escalar para la entrada Time con una trayectoria de n dimensiones, la salida es un vector con n elementos. Si especifica un vector de m elementos para la entrada Time, la salida es una matriz de n por m.

Tipos de datos: single | double

qdd — Aceleración de la trayectoria

escalar | vector | matriz

Aceleración de la trayectoria, especificada como un escalar, vector o matriz. Si especifica un escalar para la entrada Time con una trayectoria de n dimensiones, la salida es un vector con n elementos. Si especifica un vector de m elementos para la entrada Time, la salida es una matriz de n por m.

Tipos de datos: single | double

Parámetros

Waypoint source — Origen de waypoints

Internal (predeterminado) | External

Especifique External para indicar los parámetros Waypoints y Time points como entradas de bloque en lugar de parámetros de bloque.

Waypoints — Posiciones de waypoints a lo largo de la trayectoria

matriz de n por p

Posiciones de los waypoints de la trayectoria en puntos de tiempo determinados, especificadas como una matriz de n por p, en la que n es la dimensión de la trayectoria y p es el número de waypoints.

Number of parameters — Número de parámetros del perfil de velocidad

0 (predeterminado) | 1 | 2

Número de parámetros del perfil de velocidad, especificado como 0, 1 o 2. Al aumentar este valor se añaden Parameter 1 y Parameter 2 para especificar parámetros del perfil de velocidad.

Parameter 1 — Parámetro del perfil de velocidad

Peak Velocity | Acceleration | End Time | Acceleration Time

Parámetro del perfil de velocidad, especificado como Peak Velocity, Acceleration, End Time o Acceleration Time. Al establecer este parámetro se crea un parámetro en la máscara con este valor como su nombre.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2.

Si Parameter Source se establece en Internal, este parámetro crea un parámetro en la máscara con este valor como su nombre.

Si Parameter Source se establece en External, este parámetro crea un puerto de entrada en función de este valor.

Parameter 2 — Parámetro del perfil de velocidad

Peak Velocity | Acceleration | End Time | Acceleration Time

Parámetro del perfil de velocidad, especificado como Peak Velocity, Acceleration, End Time o Acceleration Time. Al establecer este parámetro se crea un parámetro en la máscara con este valor como su nombre.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 2.

Si Parameter Source se establece en Internal, este parámetro crea un parámetro en la máscara con este valor como su nombre.

Si Parameter Source se establece en External, este parámetro crea un puerto de entrada en función de este valor.

Parameter source — Origen de waypoints

Internal (predeterminado) | External

Especifique External para indicar los parámetros del perfil de velocidad como entradas de bloque en lugar de parámetros de bloque.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2.

Peak velocity — Velocidad máxima del perfil de velocidad

[1;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Velocidad máxima del segmento de perfil, especificada como un escalar, un vector o una matriz. Esta velocidad máxima es la velocidad más alta alcanzada durante el perfil de velocidad trapezoidal.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Luego, establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Peak Velocity.

Tipos de datos: single | double

Acceleration — Aceleración del perfil de velocidad

[2;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Aceleración del perfil de velocidad, especificada como un escalar, un vector o una matriz. Esta aceleración define la aceleración constante desde la velocidad cero hasta el valor Peak velocity.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Luego, establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Acceleration.

Tipos de datos: single | double

End time — Duración del segmento de trayectoria

[1;2] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Duración del segmento de trayectoria, especificada como un escalar, un vector o una matriz.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Luego, establezca Parameter 1 o Parameter 2 en End Time.

Tipos de datos: single | double

Acceleration time — Duración de la fase de aceleración del perfil de velocidad

[1;1] (predeterminado) | escalar | Vector de n elementos | matriz de n por (p–1)

Duración de la fase de aceleración del perfil de velocidad, especificada como un escalar, un vector o una matriz.

Se aplica un valor escalar a todos los elementos de la trayectoria y entre todos los waypoints. Se aplica un vector de n elementos a cada elemento de la trayectoria entre todos los waypoints. Se aplica una matriz de n por (p–1) a cada elemento de la trayectoria para cada waypoint.

Dependencias

Para activar este parámetro, establezca Number of parameters en 1 o 2. Luego, establezca Parameter 1 o Parameter 2 en Acceleration Time.

Tipos de datos: single | double

Simulate using — Tipo de simulación a ejecutar

Interpreted execution (predeterminado) | Code generation

• Interpreted execution: simula el modelo utilizando el intérprete MATLAB^®. Esta opción reduce el tiempo de inicio, pero ofrece una velocidad de simulación inferior a la obtenida mediante Code generation. Este modo permite depurar el código fuente del bloque.

• Code generation: simula el modelo utilizando el código C generado. La primera vez que ejecuta una simulación, Simulink genera código C para el bloque. El código C se reutiliza en simulaciones posteriores, siempre que el modelo no cambie. Esta opción requiere tiempo de inicio adicional, pero la velocidad de las simulaciones posteriores es comparable a la obtenida mediante Interpreted execution.

Ajustable: No

Sugerencias

Para lograr un mejor rendimiento, considere estas opciones:

• Reduzca el número de cambios de parámetros o waypoints.

• Establezca el parámetro Waypoint source en Internal.

• Establezca el parámetro Simulate using en Code generation. Para obtener más información, consulte Interpreted Execution vs. Code Generation (Simulink).

Referencias

[1] Lynch, Kevin M., and Frank C. Park. Modern Robotics: Mechanics, Planning and Control. Cambridge: Cambridge University Press, 2017.

[2] Spong, Mark W., Seth Hutchinson, and M. Vidyasagar. Robot Modeling and Control. John Wiley & Sons, 2006.

Capacidades ampliadas

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

Historial de versiones

Introducido en R2019a

Consulte también

Bloques

• Polynomial Trajectory | Rotation Trajectory | Transform Trajectory

Funciones

• bsplinepolytraj | cubicpolytraj | quinticpolytraj | rottraj | transformtraj | trapveltraj