vrep教学.docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.99M 资料格式：docx 举报版权申诉

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v-rep（virtual Robot Experimentation Platform）简介：具有集成开发环境的机器人模拟器 V-REP 以分布式控制结构为基础：每个对象或模型都是可以通过嵌入式脚本，插件，ROS 平台，远程 API 客户端或自定义的解决方案等单独控制。 V-REP 用途很广，适用于多机器人应用。可以用 C / C ++，Python，Java， Lua， Matlab，Octave 或 Urbi 编写机器人控制程序一、导入三维模型——PUMA560 机械臂分为几个步骤： 1、建立、得到模型 2、导入模型并进行简单的处理 3、提取关键特征，添加运动关节 4、提取实体特征 Step1 准备工作（建立、得到模型） 1、首先在建模软件中建立机械臂模型，V-REP 目前支持以下的 CAD 数据格式：OBJ， STL，DXF，3DS（仅限 Windows）和 Collada（COLLADA™ 是面向交互式 3D 应用程序的基于 XML 的数字资产交换方案，使 3D 创作应用程序可以自由地交换数字资产而不损失信息）。也支持 URDF（统一机器人描述格式）

2、调整好模型的位置导入图一 PUMA560 模型 Step2 导入模型并简单处理 Step 3 提取关键特征，添加运动关节图二将零件重命名从导入模型中提取出圆柱体，并确定回转关节位置。导入的是三角形组合，我们需要从这些三角形中提取出圆柱体，然后利用圆柱体去定位关节位置。 1、将要调整的模型拷贝到一个备用的 scene。 2、将 puma560_link1_vision 拷贝到这个新文件中，我们要从上面提取出两个圆柱体，从而找到机械臂的前两个回转轴. 3、选择 puma560_link1_vision，点击工具栏左边的按钮（见图 3），打开实体编辑界

面。 4、提取 joint1-6 图三实体操作按钮 1) 使用三角形模式。选择有两种方式，第一种是直接在窗口中选择三角形，选择之后会改变颜色，也可以在左边的浏览窗口选择。我们先选择编号从 251 至 298 的三角形。（摁住 Ctrl 键，鼠标挨个单击，貌似没有其他的快捷方式，所以说是体力活……）点击提取圆柱体（Extract cylinder），点击确定，生成第一个圆柱体。图四选择第一个底面 2) 现在添加一个关节，将其位置与提取出来的圆柱体进行重合。确定好第一个关节的位置。将其重命名为 puma560_joint1。 3) 获取第二个关节，依然是使用 puma560_link1_vision,进入形状编辑模式，选择 Triangle 896 ——Triangle 946，提取第二个圆柱体，利用上述同样操作，得到第二个转动关节 puma560_joint2。也将其复制回到原来的文件中.

4）复制 puma560_link2_vision 到一个新文件中，选择 Triangle 10059——Triangle 10098，提取第三个圆柱体，重复同样的操作，得到 puma560_joint3。 5）复制 puma560_link4_vision 到一个新文件中，选择 Triangle 122——Triangle 160，提取第四个圆柱体，重复同样的操作，得到 puma560_joint4。图六提取第三个关节

图七提取第四个关节 6）复制 puma560_link5_vision 到一个新文件中，选择 Triangle 841——Triangle 874，提取第五个圆柱体，重复同样的操作，得到 puma560_joint5。 7）使用 puma560_link5_vision 这个图八提取第五个关节零件，选择 Triangle 799——Triangle 840，提取第六个圆柱体，重复同样的操作，得到 puma560_joint6。

Step4 提取实体特征由于导入的 stl 文件是 mesh 属性，实际上仅仅是一层薄壳，不具备动力学特征，如果直接用导入模型的话由于细节太丰富，所以极大的影响仿真速度，一般都会将其简化成 v-rep 自带的 primitive shape 或者是凸面结构。 1）将机械臂的 puma560_link0_vision 到 puma560_link5_vision 六个结构拷贝到一个新的 scene 中，先选择 puma560_link0_vision，执行下图的操作（Edit->Morph selection into convex shapes），这样就得到了第一个实体，重复此操作。操作完成后，将各个部件重命名为 puma560_link0 到 puma560_link5 2）设置动力学属性图九全部提取为凸面体结构此时点击开始仿真发现仍然没有自由落体，还没有设置动力学属性。（对应文件为 vrep4_puam560_step4_1_backup2.ttt）

3）重新调整模型树，按照如下的方式进行排列，确定依赖关系图十 Link1 动力学性能模型树 4）将凸面体隐藏起来 5）点击仿真，发现机械臂会立即垮掉，原因是因为添加的关键无法提供足够的扭矩保持平衡，我们这里打开关节的位置控制模式，如下图：（注意要设置一下关节扭矩，默认 2.5Nm 太小了，这里先设置为 100Nm）二、逆运动学实验（Inverse kinematics） Step1 将模型导入

V-rep Step2 分割，调整颜色

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