Application de la formulation Newton-euler à l'analyse du mouvement des robots : guide étape par étape

La formulation Newton-Euler est une méthode fondamentale utilisée en robotique pour analyser le mouvement des liens et des articulations robotiques. Elle combine les lois du mouvement de Newton avec les équations d'Euler pour calculer les forces et les couples agissant sur chaque partie d'un robot. Ce guide étape par étape fournit un aperçu de l'application de cette formulation pour une analyse efficace du mouvement robot.

Comprendre la formulation Newton-Euler

La méthode Newton-Euler implique deux processus principaux : la récursion vers l'avant pour déterminer les vitesses et les accélérations, et la récursion vers l'arrière pour calculer les forces et les couples.

Étape 1: Définir les paramètres du robot

Identifier les paramètres de liaison du robot, y compris les longueurs de liaison, les masses, les centres de masse et les moments d'inertie. Établir des cadres de coordination pour chaque liaison et définir des variables articulaires telles que les angles et les vitesses.

Étape 2: Récursion vers l'avant

Calculer les vitesses angulaires et les accélérations de chaque liaison, à partir de la base jusqu'à l'effecteur final. Déterminer les vitesses linéaires et les accélérations des centres de masse à l'aide d'équations récursives.

Étape 3 : Récursion en arrière

Calculez les forces et les couples agissant sur chaque lien, en commençant par l'effet final de retour à la base. Utilisez la deuxième loi de Newton pour le mouvement linéaire et les équations d'Euler pour le mouvement rotationnel.

Étape 4 : Calculer les torques et les forces interarmées

Déterminer les couples et les forces articulaires nécessaires pour produire le mouvement désiré, qui sont obtenus à partir des calculs récursifs et tiennent compte de la gravité, de l'inertie et des forces extérieures.