Wydział Elektryczny POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ rok studiów: III rok akademicki : 2008/09 semestr letni	LABORATORIUM PODSTAW ROBOTYKI	Łukasz Gach 148040 Łukasz Gabor Marcin Kowal grupa: I, pt/P 8.00 – 11.00
ćwiczenie 3 Identyfikacja parametrów geometrycznych robota dydaktycznego ROMIK.
data wykonania: 17.04.2009 r.	ocena:	podpis:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze strukturą kinematyczną robota dydaktycznego ROMIK oraz identyfikacja jego parametrów geometrycznych.

rys. 1 Struktura kinematyczna robota ROMIK

Obliczenie modelu kinematyki robota:

Z notacji Denavita – Hartenberga należy obliczyć macierze przejścia postaci:

0-1 : A₁(q₁) = Rot(z, q₁)*Rot(x - 90°)

1-2: A₂(q₂) = Rot(z, q₂)*Trans(x, d₁)

2-3: A₃(q₃) = Rot(z, q₃)*Trans(x, d₂)

3-4: A₃(q₃) = Rot(z, q₃)*Trans(x, d₂)

A następnie przemnożyć je przez siebie uzyskując odwzorowanie K(q):

K(q) = A₁*A₂*A₃*A₄

Obliczenia znajdują się na osobnej kartce.

Po skróceniu wyników obliczeń w programie komputerowym otrzymano układ równań kinematyki robota:

x = cos(q₁)(d₁sin(q₁))+d₂sin(q₃)+d₃sin(q₄) (1)

y = sin(q₁)(d₁sin(q₂))+d₂sin(q₃)+d₃sin(q₄) (2)

z = -d₁cos(q₂)-d₂cos(q₃)-d₃cos(q₄) (3)

Uzyskanie jednoznacznych wartości parametrów d₁ , d₂ , d₃ :

W tym celu należy tak dobrać zmienne przegubowe q, aby przedstawić równanie kinematyki robota w jak najprostszej formie i po przekształceniu, wyznaczyć poszukiwane wartości.

Wybrano 3 ustawienia robota:

1.) Dla q₂ = 90°, q₁ , q₃ , q_{4 ,} q₅ , q₆ = 0° otrzymano :

z równania (1): x=433,77 stąd d₁ =433,77

z równań (2), (3) : d₁+d₃ = -79,29

2.) Dla q₃ = 90°, q₁ , q₂ , q_{4 ,} q₅ , q₆ = 0°

x=228,77 stąd d₁ = 228,77

3.) Dla q₄ = 90°, q₁ , q₂ , q_{3 ,} q₅ , q₆ = 0° otrzymano:

x= 284,65 stąd d₃ = 284,65

Jak widać, korzystano głównie z przekształceń równania (1).

Identyfikacji parametrów dokonano, poprzez zadawanie określonych powyżej wartości współrzędnych konfiguracyjnych w programie ideat, a następnie odczytanie współrzędnych zewnętrznych z menu programu. Przed każdym kolejnym uruchomieniem programu następowała synchronizacja robota – ustawienie go w konfiguracji geometrycznej ( zerowej ), dla której:

q₁ , q₂ , q_{3 ,} q₅ , q₆ = 0°

Wnioski:

Wyniki obliczeń nie są dokładne, przy różnych konfiguracjach parametrów q uzyskiwano nieco różniące się w wyniku długości ramion. Przyczyna może leżeć po stronie nieco niesprawnie działającego układu napędowego robota ( np. przekładnie pasowe w chwytaku ) bądź niedokładności odczytu pozycji przez program.

Proces programowania ROMIKA jest dość pracochłonny. Aby ustawić efektor w pożądanej pozycji należy wykonać zmian w konfiguracji poszczególnych członów. Nie ma też możliwości porozumiewania się z robotem za pomocą panelu operatorskiego, jak również sterowanie „na bieżąco”, zadając kolejne przesunięcia ( jak to ma miejsce np. w robocie IRB ). Wadą robota jest również konieczność synchronizacji położenia przed każdym wykonaniem programu.

ROMIK jest jednak bardzo dobrym robotem szkoleniowym. Pozwala na głębsze zapoznanie się z transformacją Denavita – Hartenberga i wykorzystanie jej do praktycznych obliczeń. Prosta struktura kinematyczna robota sprawia, że może służyć jako układ wzorcowy i wstęp do poznawania bardziej złożonych robotów.