kinematics یک مفهوم اساسی در رباتیک است که اجازه می دهد تا محاسبه زوایای مشترک مورد نیاز برای قرار دادن اثر نهایی در یک مکان مطلوب است.ساخت یک حل کننده ساده در جهت معکوس kinematics به درک اینکه چگونه می توان سلاح های رباتیک را به طور دقیق کنترل کرد کمک می کند.این مقاله یک نمای گام به گام برای ایجاد یک حل کننده اساسی برای یک ربات 6 درجه ای از آزادی (6-DOF) فراهم می کند.

درک پیکربندی آرم ربات

بازوی ربات 6DOF معمولاً شامل شش مفصل است که هر کدام از آنها درجه آزادی را ارائه می دهند.این مفاصل معمولاً ترکیبی از انواع تکراری و غیر قانونی هستند، اما اغلب دوباره تنظیم شده توسط بازوی را می توان با استفاده از پارامترهای Denavit-Hartenberg (D-H) توصیف کرد که موقعیت و جهت گیری هر لینک نسبی را به یک پیوند قبلی تعریف می کند.

بنیادهای ریاضی

هسته ی kinematics شامل حل معادلات رو به جلو kinematics در معکوس است. Forward kinematics موقعیت نهایی را بر اساس زوایای مشترک محاسبه می کند، در حالی که kinematics زاویه های مشترک را برای یک موقعیت مشخص می یابد. تکنیک هایی مانند روش های هندسی، راه حل های جبری یا الگوریتم های آنری مانند Jacobian درverse استفاده می شوند.

پیاده سازی یک حل کننده پایه

یک رویکرد ساده شامل استفاده از روش های هندسی برای سه مفصل اول برای قرار دادن مچ دست، سپس حل مفاصل باقی مانده به یا جهت نهایی اثر گذار است.این روش یک موقعیت و جهت گیری شناخته شده را در بر می گیرد.این فرآیند شامل محاسبه موقعیت مچ دست، حل شانه، آرنج و زاویه مچ، و تأیید راه حل است.

گام های کلیدی در فرآیند

  • پارامترهای D-H ربات و زوایای مفصل اولیه را تعریف کنید.
  • موقعیت مچ دست را بر اساس حالت End effector هدف تنظیم کنید.
  • برای سه زاویه مشترک اول با استفاده از روابط هندسی حل کنید.
  • سه زاویه مشترک باقی مانده را برای مطابقت با جهت دلخواه تکمیل کنید.
  • راه حل را با kinematics آینده بررسی کنید.