详细介绍了刚体机器人动力学的不同元素、性质和方程。机器人动力学是作用在机器人上的力与机器人运动结果之间的关系。

机器人动力学信息包含在一个rigidBodyTree对象中，该对象指定了刚体、附点和运动学和动力学计算的惯性参数。

要使用动态对象函数，必须将rigidBodyTree对象的DataFormat属性设置为“row”或“column”。这些设置将输入和输出分别作为行向量或列向量返回，用于相关的机器人计算，如机器人构型或关节力矩。

动力学属性

当使用机器人动力学时，使用rigidBody对象的这些属性来指定机器人的各个体的信息:

质量：刚体的质量，单位为千克

质心：刚体的质心位置，以向量[x y z]的形式表示。这个矢量描述了刚体质心相对于车身骨架的位置，单位是米。centerOfMass对象函数在计算机器人的质心时使用这些刚体属性值。

惯性：刚体的惯性，以矢量的形式表示。矢量是相对于body frame的，单位是千克平方米。惯性张量是一个正定矩阵，其形式为:

惯性矢量的前三个元素是惯性矩，它们是惯性张量的对角线元素。最后三个元素是惯性的乘积，它们是惯性张量的非对角线元素。

 对于整个机器人模型的相关信息，指定这些rigidBodyTree对象属性:

重力——机器人所经历的重力加速度，以m/s2的[x y z]矢量表示。默认情况下，没有重力加速度。

数据格式——运动学和动力学函数的输入和输出数据格式，指定为“struct”、“row”或“column”。

动力学方程

机械手刚体动力学由以下方程控制:

即：

其中，

M(q)：是基于当前机器人构型的关节空间质量矩阵。使用massMatrix对象函数计算这个矩阵。

C(q，˙q) ：是科氏力与离心力矩阵，它乘以˙q就能计算出速度积。使用由velocity product对象函数计算速度乘积。

G(q) ：是所有关节在指定重力状态下维持其位置所需的重力力矩和力。使用gravityTorque对象函数计算重力力矩。

J(q) ：是指定关节位型的几何雅可比矩阵。利用几何雅可比矩阵目标函数计算几何雅可比矩阵。

Fext：是施加在刚体上的外力的矩阵。使用externalForce对象函数产生外力。

τ -是关节力矩，作为向量直接作用于每个关节的力。

要直接计算动态，使用forwardDynamics对象函数。该函数计算上述输入的指定组合的联合加速度。

 要实现一组特定的运动，使用inverseDynamics对象函数。该函数计算实现指定配置、速度、加速度和外力所需的关节力矩。