Simulación en Matlab: Cinemática Directa
En esta entrada realizaremos la simulación en Matlab de la cinemática directa de nuestro manipulador con la ayuda del complemento de Simscape Multibody™ (anteriormente SimMechanics™ ). Simscape Multibody™ proporciona un entorno de simulación multicuerpo para sistemas mecánicos 3D, como robots, suspensiones de vehículos, maquinas de construcción y trenes de aterrizaje de aeronaves. Puede modelar sistemas multicuerpo utilizando bloques que representan cuerpos, articulaciones, restricciones, elementos de fuerza y sensores. Simscape Multibody formula y resuelve las ecuaciones de movimiento de todo el sistema mecánico. Puede importar a su modelo montajes CAD completos, incluidas todas las masas, inercias, articulaciones, restricciones y geometría 3D. Una animación 3D generada automáticamente permite visualizar la dinámica del sistema. [1]
Vamos a Exportar nuestro diseño CAD
Una vez que ya tenemos nuestro diseño CAD es necesario simplificarlo un poco para que a la hora de exportarlo a Simscape, este Software pueda identificar correctamente las uniones de nuestros eslabones. La versión que vamos a simular es la siguiente: (Todos los archivos utilizados estarán disponibles en el link de descarga al final de esta entrada)
Nota: Si se desea incluir los servos en la simulación, se recomienda realizar sub-ensambles con un eslabón y su servo y luego realizar un ensamble generar.
Nota: Es importante exportar el diseño CAD en la posición de inicio o home que se eligió para el análisis y cálculo de los parámetros de Denavith Hartenberg.
Para exportar nuestro diseño CAD debemos habilitar el complemento de Simscape en SolidWorks 2020. Aquí explico como instalar el complemento.
Configuración → Complementos → Simscape Multibody Link
Ahora si procedemos a exportar el diseño CAD
Herramientas → Simscape Multibody Link → Export → Simscape Multibody
Cuando termina de exportarse el diseño, podemos cerrar SolidWorks y abrir Matlab. Nos ubicamos en la carpeta donde hemos guardado el archivo *.xml ( es el archivo que se genera al exportar desde SolidWorks) y ejecutamos el código -smimport(nombre.xml)- donde nombre se reemplaza con el nombre que le hemos dado a nuestro archivo *.xml . Cuando termine de cargar (tarde un poco), podemos ver lo siguiente:
