Nopeuden ja kiihtyvyyden ymmärtäminen robottivarsissa on välttämätöntä tarkan ohjauksen ja liikkeen suunnittelun kannalta. Tässä artikkelissa esitetään selkeä ja askel askeleeltaen lähestymistapa näiden parametrien laskemiseen yhteisten kulmien ja nivelparametrien perusteella.

Kinemaattiset perustukset

Prosessi alkaa kinematic yhtälöt, jotka liittyvät yhteisten parametrien kannan loppuefektori. Forward kinematiikka määrittää kannan ja suunta perustuu yhteisiä kulmia.

Nopeus ja kiihtyvyys johdetaan sitten erottamalla nämä yhtälöt suhteessa aikaa. Tämä edellyttää laskettaessa Jacobian matriisi, joka linkittää yhteisiä velociities end-efektori velocities.

Nopeuden laskeminen

Yhteisnopeus on tyypillisesti tiedossa tai mitattu. Löytääkseen loppu-efektori nopeus, moninkertaistaa Jacobian matriisin vektorilla nivelen nopeus:

End-effector nopeus = Jacobian × nivelnopeus

Lasketaan kiihtyvyyttä

Kiihdytys sisältää sekä nivelkiihtyvyyden että jakobianin muutosnopeuden. Lopputehostimen kiihtyvyys lasketaan seuraavasti:

End-effector kiihdytys = Jacobian × nivelkiihdytys + Jacobian johdos × Yhteisnopeus

Käytännön vaiheet

  • Määritä nivelkulmat ja nopeus nykyhetkellä.
  • Laske jakobialainen matriisi nykyisen yhteisen kokoonpanon perusteella.
  • Kertoa Jacobian yhteinen nopeus löytää loppu-efektori nopeus.
  • Laske Jacobian-johdannainen, jos yhteiset kiihtyvyydet ovat tiedossa.
  • Yhdistä nämä löytääksesi päätetehostimen kiihdytyksen.