Roboty przemysłowe – laboratorium

I SERIA

Temat 2 : Wyznaczenie równań kinematyki odwrotnej

układu manipulacyjnego.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie równań kinematyki odwrotnej układu

manipulacyjnego robota SCARA (rys). Podane równania kinematyki prostej należy
wykorzystać do przeprowadzenia przekształceń stosując metodę geometrycznej
analizy modelu szkieletowego. Przekształcenia cząstkowe można realizować za
pomocą procesora symbolicznego MAPLE lub „ręcznie”. Wynikowe równania
należy wykorzystać do opracowania m-funkcji kinInvSCARA.m, która będzie
testowana w środowisku MATLAB. Robot posiada 4 stopnie swobody (3 ramiona
długie + obrotowa kiść).

Zadania do wykonania

1.

Zapoznaj się z równaniami kinematyki prostej robota SCARA.

C

0

0

0 0

0 0

1

3

0

1

gdzie

C

cos θ

θ

θ

, S

sin θ

θ

θ

, podobnie ,

2.

Na podstawie pary

,

!

" wyznacz zmienną # .

3.

Zapisz

oraz

!

w rozwiniętej postaci. Wyłącz z jednego równania

a

drugiego . Wyznacz zmienną

# .

4.

Na podstawie

$

wyznacz zmienną

%

, oraz znając

&

, &

!

wyznacz zmienną # .

5.

W celu otrzymania jednoznacznego rozwiązania przyjąć zasadę ciągłości zmian
konfiguracji, która mówi:

„przegub powinien przyjąć to położenie,

które powoduje mniejszą zmianę kąta

i

q

„.

6.

Opracować m-funkcję kinInvSCARA.m na podstawie otrzymanych równań.

7.

Sprawdzić równanie kinematyki odwrotnej łącząc kaskadowo funkcje

kinDirSCARA.m oraz kinInvSCARA.m w sposób pokazany na rysunku.

)

,

,

(

3

2

1

q

q

q

kinDirSCARA.m

kinInvSCARA.m

)

,

,

(

*

3

*

2

*

1

q

q

q

8.

Wyznaczyć odchyłkę pomiędzy współrzędnymi

)

,

,

(

3

2

1

q

q

q

oraz

)

,

,

(

*

3

*

2

*

1

q

q

q

.

9. Opracować wnioski z ćwiczenia.