Eines de l'usuari

Eines del lloc


Barra lateral

tutorials:robots:10_kinematics

Kinematics

Entenem per cinemàtica(kinematics) les operacions matemàtiques per calcular els moviments,(angle o passos) que ha de donar el motor elèctric del robot per moures a un lloc determinat. Sense tenir en compte ni fregaments ni gravetat ni inèrcies, si els tinguéssim en compte parlaríem de dinàmica en compte de cinemàtica.

El que cal tenir en compte es que un objecte al espai te una posició(x,y,z) i una orientació(Roll,Pitch,Yaw). En la mesura que un robot pot configurar-se per tenir aquesta posició i orientació serà de 6 eixos.

Si només pot posicionar-se a un lloc serà de 2 o 3 exixos (2D o 3D)

Nomes 2 articulacions(scara) i la z cartesiana:

8-O Exercici: Dibuixa tres cilindres de 5mm del llarg i 1mm de radi per cadascun dels eixos, utilitza els colors normalitzats. Dibuixa un cub de 5mm i mou el centre fins al punt (10, 10, 10) i amb els angles d'Euler (25, 25, 25). Fes una captura de pantalla amb diverses vistes o exporta'l al format STEP.

cinemàtica directa: A partir dels angles dels motors podem calcular la posició final de l'eina

cinemàtica inversa: A parir de la posició de l'eina, quins ha de ser el valor dels angles.

L'important i difícil de calcular es la cinemàtica inversa, que es la que ha de calcular el microcontrolador del robot, per donar l'orde al motors(servomotors) del angle que ande fixar a cada motor per aconseguir una posició donada i a més a més te diverses solucions, podem arribar al mateix punt amb dues configuracions del braç diferents.

Index:

  1. Cinemàtica d'un sistema cartesià(2D-3D)
  2. Cinemàtica directa robot serie pla(2D)
  3. Cinemàtica inversa robot serie pla(2D)
  4. Cinemàtica directa robot paral·lel(2D)
  5. Cinemàtica directa robot paral·lel(2D)
  6. Cinemàtica directa robot paral·lel(3D) (Robot-imperosora Delta)

La cinemàtica sempre es un tema més complicat. Com augmenta el nombre de llibertats=eixos no ens serveixen simplem mètodes geomètrics o de trigonometria. Així que cal utilitzar altres mètodes. Com les matrius homogènies(matriu translació * matriu rotació), multiplicant totes les transformacions, obtinguem una matriu de cinemàtica directa…però aquí no acaba hi un mètode anomenat DH, que pot traure aquesta matriu “directament” i després el quaternions, vector unitari i mòdul que en compte de tenir matrius 6×6 son 4×4…en conclusió ja es un tema complicat a més hi ha una gran quantitat de mètodes, fan que sigui un tema difícil. A tots el cursos de robòtica que he fet sempre he topat amb el mateix problema.

El cas que després els robots industrials no fa falta que sàpigues res d'aquests, una vegada configurat només cal aprendre a programar-lo, els càlculs els realitza el firmware.

Aquest vídeo de la UNED sembla un dels mes complets, es molt llarg però ens dona una idea del que ens trobarem si volem avançar en el mon de la robòtica.

En aquest pdf podem veure el cas especial del SCARA, que te pocs nivells de llibertat, i resolt per tots els mètodes. Amb robots de més graus de llibertat. No poden aplicar-se tots el mètodes:

article_scara_calculs_kinematics.pdf

tutorials/robots/10_kinematics.txt · Darrera modificació: 2019/01/18 17:40 per crevert