AKADEMIA
GÓRNICZO – HUTNICZA
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
PODSTAWY ROBOTYKI
Prowadzący:
dr inż. Tomasz Buratowski
Kierunek:
Mechatronika
Grupa: 23
Student:
Rafał Dobosz
Numer indeksu: 215400
Ocena:
Projekt: Dynamika manipulatorów
Zadanie polega na rozwiązania dynamiki prostej manipulatorów,
czyli wyznaczenia dynamicznych równań ruchu, wykorzystując
równania Lagrange’a II rodzaju.
I. Manipulator nr 1
i
d
L
L
Q
dt
q
q
∂
∂
−
=
∂
∂
ɺ
( , )
i
i
L q q
E
V
=
−
ɺ
, gdzie:
E – całkowita energia kinematyczna układu
V – całkowita energia potencjalna układu
(
)
(
)
2
2
2
2
2
2
2
1 1
2
2 2
1
2 2
3
3 3
1
3 3
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
E
J
J
m l
m d
J
m d
m d
θ
θ
θ
=
+
+
+
+
+
+
ɺ
ɺ
ɺ
ɺ
ɺ
(
)
1 1
2
2
3
2
3
V
m gl
m gd
m g d
l
=
+
+
−
1
0
L
θ
∂
=
∂
(
)
2
3
2
L
m
m
g
d
∂
= −
+
∂
2
3 3 1
3
L
m d
d
θ
∂
=
∂
ɺ
(
)
(
)
2
2
1 1
2
2 2
1
3
3 3
1
1
L
J
J
m l
J
m d
θ
θ
θ
θ
∂
=
+
+
+
+
∂
ɺ
ɺ
ɺ
ɺ
2 2
2
L
m d
d
∂
=
∂
ɺ
ɺ
3 3
3
L
m d
d
∂
=
∂
ɺ
ɺ
(
)
(
)
2
2
1 1
2
2 2
1
3 3 3 1
3
3 3
1
1
2
d
L
J
J
m l
m d d
J
m d
dt
θ
θ
θ
θ
θ
∂
=
+
+
+
+
+
∂
ɺɺ
ɺɺ
ɺ ɺ
ɺɺ
ɺ
2 2
2
d
L
m d
dt
d
∂
=
∂
ɺɺ
ɺ
3 3
3
d
L
m d
dt
d
∂
=
∂
ɺɺ
ɺ
Dynamiczne równania ruchu:
(
)
(
)
2
2
1 1
2
2 2
1
3 3 3 1
3
3 3
1
1
2
J
J
m l
m d d
J
m d
θ
θ
θ
θ
τ
+
+
+
+
+
=
ɺɺ
ɺɺ
ɺ ɺ
ɺɺ
(
)
2 2
2
3
2
m d
m
m
g
τ
+
+
=
ɺɺ
2
3 3
3 3 1
3
m d
m d θ
τ
−
=
ɺɺ
ɺ
II. Manipulator nr 2
(
)
(
)
2
2
2
2
3
4
2
3
4
3
4 4
1
1
1
2
2
2
E
m
m
m
d
m
m
d
m d
=
+
+
+
+
+
ɺ
ɺ
ɺ
(
)
1 1
2
3
4
2
V
m gl
m
m
m
gd
=
+
+
+
(
)
2
3
4
2
L
m
m
m
g
d
∂
= −
+
+
∂
3
0
L
d
∂
=
∂
4
0
L
d
∂
=
∂
(
)
2
3
4
2
2
L
m
m
m
d
d
∂
=
+
+
∂
ɺ
ɺ
(
)
3
4
3
3
L
m
m
d
d
∂
=
+
∂
ɺ
ɺ
4 4
4
L
m d
d
∂
=
∂
ɺ
ɺ
(
)
2
3
4
2
2
d
L
m
m
m
d
dt
d
∂
=
+
+
∂
ɺɺ
ɺ
(
)
3
4
3
3
d
L
m
m
d
dt
d
∂
=
+
∂
ɺɺ
ɺ
4 4
4
d
L
m d
dt
d
∂
=
∂
ɺɺ
ɺ
Dynamiczne równania ruchu:
(
)
(
)
2
3
4
2
2
3
4
1
m
m
m
d
m
m
m
g
τ
+
+
+
+
+
=
ɺɺ
(
)
3
4
3
2
m
m
d
τ
+
=
ɺɺ
4 4
3
m d
τ
=
ɺɺ