Adams与Matlab的机器人联合仿真【附源文件】
文章目录
- 前言
- 一、本文介绍
- 二、具体步骤
- 1.建立函数变量
- 2 .在ADAMS中设置驱动函数
- 3.ADAMS插件设置
- 4 MATLAB Simulink设置
- 5 仿真实现与数据交互
- 三、 总结
前言
本文主要介绍Matlab Simulink与ADAMS实现联合仿真，实现两个软件间的参数传递。
一、本文介绍
本文以六自由度工业机器人为例，介绍ADAMS与Matlab的联合仿真功能，通过MatlabSimulink向ADAMS中的机器人模型输入控制参数（期望轨迹），在ADAMS中实现仿真功能，并将ADAMS仿真结果数据（关节角度值）输出到Matlab中。
二、具体步骤
1.建立函数变量
打开需要进行仿真的ADAMS模型，本文使用的是六自由度工业机器人模型，建模过程可参考上一篇文章《ADAMS串联机器人仿真与轨迹规划》，在上一文中我们直接在ADAMS中给出了机器人的末端轨迹，在这里我们只在ADAMS中建立机器人的运动学关系，轨迹参数由MATLAB中输入。
在ADAMS中建立变量，用于与MATLAB进行数据交互；
点击图中所示x按钮，然后进行变量设置:
Name栏定义变量名
Definition选择Run-Time Expression
F(time)栏设置时，如果你希望该参数是MATLAB向ADAMS传递驱动值，则设置为0；如果是ADAMS向MATLAB传递的数据反馈值，则设置为相应函数。
如下图Tran_Y为MATLAB向ADAMS传递的末端轨迹参数（Y向移动量）
如下图T1变量为仿真过程中移动关节的角度变换量，该值为ADAMS向MATLAB的反馈值
在本文中建立机器人末端轨迹的两个参数变量，Tran_Y（机器人末端轨迹的长度）和Tran_Z（机器人末端轨迹的高度），作为MATLAB向ADAMS的驱动值；
建立两个关节数据变量，T1（机器人移动关节移动量）和R1（机器人第一个旋转角度值），作为ADAMS向MATLAB的数据反馈值；
2 .在ADAMS中设置驱动函数
接下来，将定义的驱动函数变量Tran_Y和Tran_Z添加到Motion中
修改Y向移动的函数表达式，将原先设置的固定数值更改为
VARVAL(.MODEL_1_20210521.Tran_Y)，完整表达式如下：
STEP( time , 5 , 0 , 10 , -VARVAL(.MODEL_1_20210521.Tran_Y) )+STEP( time , 15 , 0 , 20 , VARVAL(.MODEL_1_20210521.Tran_Y) )
Z向表达式按同样方式修改。
3.ADAMS插件设置
点击Plugins标签下的Controls按钮，然后选择Plant Export
进行如下设置：
输入参数右键选择Tran_Y和Tran_Z；
输出参数右键选择R1和Z1；
软件选择MATLAB，求解器选择C++
如无特殊需求，其余按照默认设置即可
最后点击OK，在工作文件夹内便自动生成了一系列以模型名为开头的文件。
4 MATLAB Simulink设置
打开MATLAB，并进入ADAMS生成文件的文件夹，右键点击运行上一步中生成的.m文件
出现如下信息，核对驱动变量与反馈变量是否正确；
然后输入adams_sys，进入simulink界面
进入adams_sub，设置MSC.Software
仿真方式可以选择interactive（实时交换）或者batch（仅在matlab中运行）,两者均可
simulation mode可以选择连续的或者离散的，本文选择离散的（笔者曾尝试选择连续的，但是没成功，每次都算崩，可能是因为求解器选择不合适……）
然后设置两个输入参数值均为200，如下图所示：
5 仿真实现与数据交互
点击仿真按钮，最终实现了MATLAB与ADAMS的实时交互计算
输出关节角度曲线图，如下图所示：
三、 总结
本文实现了六自由度机器人的ADAMS与Matlab的联合仿真，实现了两个软件平台的数据交互，充分利用ADAMS的动力学、运动学仿真功能和Matlab的数据处理功能。
如有问题，欢迎评论区讨论~
看到很多同学要源文件，我放到评论区置顶啦~
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