Adams与Matlab机器人联合仿真全攻略

​提示：建议本文与前文《ADAMS 串联机器人仿真与轨迹规划》一起使用，效果更佳。

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。

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