Adaptacja slajdów do wykładów. Introduction to Robotics (ES159) Advanced Introduction to Robotics (ES259)

Transkrypt

1 Adptcj sljdów do wykłdów Introduction to Robotics (ES59 Advnced Introduction to Robotics (ES59 utor oryginłu: Robert Wood źródło:

2 Podręczniki Polski odpowiednik: M. Spong, M. Vidysgr, Dynmik i sterownie robotów, WNT, W-w, 997 Podstwowy: M. Spong, S. Hutchinson, nd M. Vidysgr, Robot Modeling nd Control, Wiley, New York, 005 Strsz książk pomocnicz po polsku: J. Crig, Wprowdzenie do robotyki. Mechnik i sterownie, WNT, W- w, 995 Pomocniczy: E. Jezierski, Dynmik robotów, WNT, Wrszw, 006

3 Roboty przemysłowe Duż precyzj i zdni powtrzlne Zbiernie i sortownie, mlownie, itp. Środowisk niebezpieczne

4 Reprezentcje Przez większość kursu, będziemy rozwżć mnipultory jko otwrte lub zmknięte łńcuchy kinemtyczne członów i przegubów Dw typy przegubów: obrotowe ( i pryzmtyczne (d

5 Dl tego smego zkresu ruchu możn zrobić człon obrotowy dużo mniejszy niż człon liniowy.

6 Definicje Końcówk robocz/nrzędzie Urządzenie pozostjące w bezpośrednim kontkcie ze środowiskiem; zzwyczj brdzo zleżne od problemu. Konfigurcj kompletn specyfikcj kżdego punktu mnipultor zbiór wszystkich możliwych konfigurcji stnowi przestrzeń konfigurcyjną dl członów sztywnych wystrczy wyspecyfikowć przestrzeń konfigurcyjną przez kąty przegubów q q T q... q n Przestrzeń stnów Bieżąc konfigurcj (pozycje przegubów q i prędkości q Przestrzeń robocz Przestrzeń osiągln przez końcówkę mnipulcyjną Przestrzeń osiągln Przestrzeń mnipulcyjn

7 Njczęstsze konfigurcje: kiście Wiele mnipultorów będzie sekwencyjnym połączeniem członów i przegubów tworzących rmię z wielom stopnimi swobody skupionymi w kiści

8 Przykłd końcówki roboczej: Chwytki Antropomorficzne lub zleżne od zdni Sterownie siłą pozycyjne

9 Njczęstsze konfigurcje: mnipultor z łokciem Rmię ntropomorficzne: ABB IRB400 Brdzo podobne do rmieni n lbortorium (RRR

10 Przestrzeń robocz: mnipultor z łokciem

11 Njczęstsze konfigurcje: rmię stnfordzkie (RRP Mnipultor sferyczny (przestrzeń robocz tworzy zbiór koncentrycznych sfer

12 Njczęstsze konfigurcje: SCARA (RRP Adept Cobr s600

13 Njczęstsze konfigurcje: robot cylindryczny (RPP Przestrzeń robocz stnowi wlec Seiko RT3300

14 Njczęstsze konfigurcje: robot krtezjński (PPP Zwiększon sztywność struktury, wyższ precyzj Opercje zbierni i sortowni Epson

15 Porównnie przestrzeni roboczych ( sferyczn (b SCARA (c cylindryczn (d krtezjńsk

16 Mnipultory równoległe Niektóre z członów będą tworzyć łńcuch zmknięty z podłożem Zlety: Npędy mogą być proksymlne: o mniejszej mocy, wyższym pśmie, prostsze do sterowni Wdy: Ogólnie mniej ruchu, kinemtyk może stnowić wyzwnie IRB 6400 IRB 940 Pltform Stewrt (6DOF

17 Przykłd: sterownie robotem plnrnym Przesunąć się z pozycji bzowej, podążjąc ścieżką AB ze stłą siłą docisku F, opierjąc się n sprzężeniu wizyjnym

18 Ukłdy współrzędnych i kinemtyk prost Trzy ukłdy współrzędnych: Pozycje: Orientcj ukłdu nrzędzi: 0 sin cos y t y y sin sin cos cos 0 ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ y y y y R 0 ˆ 0 ˆ 0 0 y, ˆ ˆ y,

19 Kinemtyk odwrotn Wyznczyć kąty przegubów dl zdnej pozycji nrzędzi Dw rozwiązni!: łokieć u góry i łokieć u dołu D D y t t D D tn tn tn y

20 Przestrzeń stnów obejmuje prędkość: Odwrotność jkobinu dje prędkości przegubowe Odwrotność nie istnieje gdy = 0 lub, co nzyw się konfigurcją osobliwą lub osobliwością Kinemtyk prędkości: jkobin Jq y ( ( y J q

21 Plnownie ścieżki Nleży przemieścić nrzędzie z pozycji A w pozycję B unikjąc osobliwości i kolizji. To generuje ścieżkę w przestrzeni roboczej, którą możn wykorzystć do określeni kątów przegubów w funkcji czsu (zzwyczj wielominy. Wiele metod, np. pol potencjłów. Równie dobrze może odnosić się do mobilnych gentów.

22 Sterownie przegubmi Gdy wygeneruje się ścieżkę, możn wyznczyć pożądną prędkość nrzędzi wzdłuż niej Użyj kinemtyki odwrotnej i jkobinu by wyznczyć pożądne trjektorie przegubów zdn trjektori błąd regultor dynmik ukłdu mierzon trjektor (zszumion rzeczywist trjektori