逆の動的は、ロボットの操作で目的の動きを作り出すために必要なジョイントフォースとトルクを決定するために使用されるロボティクスの基本的な概念です。それは、制御、シミュレーション、およびロボットシステムの設計に不可欠です。この記事は、ロボット操作器における逆の動的のための実用的な計算技術の概要を提供します。

逆の動的の基礎

逆の動的には、指定された軌跡に従うために必要なジョイントトルクを計算することを含みます。それは、ロボットの運動、質量特性、および外部力を考慮する。 プロセスは通常、各関節の目的の位置、速度、および加速から始まります。

一般的な計算方法

いくつかの方法は、再帰ニュートン・エウラー・アルゴリズム(RNEA)とラグランジアン・アプローチである最も一般的な、逆の動的を計算するために使われます。 RNEAは、特にリアルタイムのアプリケーションで、その計算効率を広く支持しています。

実践的な実装手順

逆の動的化を実装するには、次の手順を実行します。

  • ロボットのkinematicパラメーターとジョイントの軌跡を定義します。
  • ポジションと場所を決定するためのフォワード・キネマティックスを計算します。
  • 再帰アルゴリズムを適用して、加速と力に基づいてジョイントトルクを計算します。
  • 必要に応じて外部力またはペイロード効果を含める。

ツールとソフトウェア

ロボティクスツールボックス、ROS with MoveIt!、専用ロボットシミュレーションプラットフォームなど、さまざまなソフトウェアパッケージが、MATLABなどのインバースダイナミクス計算をサポート。モデリング、シミュレーション、リアルタイム制御を容易にします。