MATLAB e Simulink
per la Robotica

Converti le tue idee e i tuoi concetti di robotica in sistemi autonomi che operano senza problemi in ambienti reali.

 

I ricercatori e gli ingegneri che operano nel campo della Robotica utilizzano MATLAB e Simulink per progettare e ottimizzare algoritmi, modellare sistemi reali, e generare automaticamente codice – tutto da un solo ambiente software.

Con MATLAB e Simulink, è possibile:

  • Collegare e controllare il tuo robot con gli algoritmi che hai sviluppato
  • Sviluppare algoritmi indipendenti rispetto all’hardware e collegarsi al Sistema operativo del robot (ROS)
  • Collegarsi ad una vasta gamma di sensori e attuatori così da poter inviare segnali di controllo o analizzare diversi tipi di dati
  • Eliminare la codifica manuale generando automaticamente codice per embedded target come microcontrollori, FPGA, PLC e GPU in molte lingue quali C/C++, VHDL/Verilog, testo strutturato e CUDA
  • Collegarsi con hardware low cost quali Arduino e Raspberry Pi usando i pacchetti di supporto hardware pre-integrati
  • Semplificare le revisioni progettuali creando codice e applicazioni condivisibili
  • Lavorare con codice preesistente e integrare con sistemi di robotica esistenti

Guarda un esempio di Robotica

Semplifica le complesse attività di pianificazione di percorsi e navigazione per la robotica utilizzando MATLAB e Simulink. Questa dimostrazione spiega il processo di simulazione di un robot autonomo utilizzando soltanto tre componenti: un percorso, un modello di veicolo e un algoritmo che consente di seguire un percorso.

Segui il procedimento:

Richiedi una versione di prova dei prodotti di cui avrai bisogno e scarica il modello.

Progettazione della piattaforma hardware

Progetta e analizza meccaniche a corpo rigido 3D (quali piattaforme di veicoli e bracci di manipolazione) e dinamiche dell’attuatore (ad esempio, meccatronica o sistemi fluidi). È possibile lavorare direttamente con file CAD esistenti importando file URDF direttamente su Simulink o da software CAD quali SolidWorks e Onshape. Aggiungi vincoli, ad esempio l’attrito, e model multi-domain systems (2:15) con componenti elettriche, idrauliche, pneumatiche o di altro tipo.

Acquisizione dati dei sensori

Puoi collegarti ai sensori tramite ROS. Sensori specifici, quali fotocamere, LiDAR e IMU, hanno messaggi ROS che possono essere convertiti in tipi di dati MATLAB per l’analisi e la visualizzazione.

È possibile automatizzare i flussi di lavoro per l’elaborazione di sensori comuni, ad esempio l’importazione e l' elaborazione in batch di grandi insiemi di dati, calibrazione di sensori, riduzione dei disturbi, trasformazione geometrica, segmentazione e registrazione.

Percezione dell’ambiente

Le applicazioni integrate di MATLAB ti consentono di svolgere in modo interattivo la rilevazione di oggetti e il tracciamento, la stima del movimento, l’elaborazione 3D point cloud, e la fusione di sensori. Utilizza il deep learning per la classificazione delle immagini, la regressione, e l’apprendimento di feature utilizzando reti neurali convoluzionali (CNN).

Converti automaticamente i tuoi algoritmi in codice C/C++, a virgola fissa, HDL o CUDA.

Pianificazione e processo decisionale

Crea una mappa dell’ambiente utilizzando i dati del sensore LiDAR tramite Simultaneous Localization and Mapping (SLAM).
Naviga in ambienti vincolati progettando algoritmi per la pianificazione di percorsi e movimenti. Utilizza i pianificatori di percorso per calcolare un percorso senza ostacoli in qualsiasi mappa fornita.

Progetta algoritmi che consentono al tuo robot di prendere decisioni quando affronta incertezze e svolgere operazioni sicure in ambiente collaborativo. Implementa macchine a stati per definire le condizioni e le azioni necessarie per il processo decisionale.

Progettazione di sistemi di controllo

È possibile utilizzare algoritmi e applicazioni per analizzare in modo sistematico, progettare e visualizzare il comportamento di sistemi complessi in domini di tempo e frequenza.

Regola automaticamente i parametri del compensatore utilizzando tecniche interattive come il Bode loop shaping e il metodo Root Locus. È possibile regolare controllori gain-scheduled e specificare più obiettivi di regolazione, come l’inseguimento del segnale di riferimento, la reiezione dei disturbi e i margini di stabilità.

La generazione di codice e la tracciabilità dei requisiti ti aiutano a convalidare il tuo sistema e a certificarne la conformità.

Comunicazione con altre piattaforme e target

Comunica con target embedded usando diversi protocolli tra cui CAN, EtherCAT, e 802.11. Utilizza ildigitale, RF e altre tecnologie wireless per il collegamento ad hardware che supporta protocolli seriali TCP/IP, UDP, I2C, SPI, MODBUS e Bluetooth.

“Con MATLAB e Simulink puoi usare un singolo ambiente per controllare lo sviluppo di algoritmi, il debugging, l’analisi dei dati e altro ancora – anziché passare da uno strumento all’altro. Questa integrazione riduce le tempistiche di sviluppo del progetto complessive e la possibilità di introdurre errori.”

Dr. John Wen, Rensselaer Polytechnic Institute

Scopri com'è possibile usare MATLAB con hardware di robotica.

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