로봇 Locomotion : Kinematic 분석의 기초

로봇 locomotion의 연구는 자율 시스템의 발달에 중요합니다. 로봇이 움직이는 방법을 이해하는 것은 그것이 원인을 고려하지 않고 운동을 분석하는 것을 포함하는 kinematic 분석의 파악을 필요로 합니다. 이 문서는 로봇 locomotion의 상황에 있는 kinematic 분석의 기초를 탐구할 것입니다.

Kinematic 분석이란?

Kinematic 분석은 모션의 기하학적 측면에 초점을 맞추고 있습니다. 그것은 변위, 속도 및 이동 체의 가속을 포함합니다. 로봇에서, kinematic 분석은 효과적으로 환경을 탐색 할 수있는 로봇을 설계하는 데 도움이됩니다.

Kinematic Analysis의 핵심 개념

Position: 좌표계에 로봇의 위치.
Velocity: 시간에 대한 위치의 변화의 비율.
Acceleration:] 시간에 대한 각측정속도의 비율.

모션의 종류

로봇 locomotion은 여러 종류의 모션으로 분류 될 수 있으며, 각각의 독특한 kinematic 속성을 가지고 있습니다.

라인 모션: 직선의 운동.
Rotational Motion: 축 주변의 이동.
Curvilinear Motion:] 곡선 경로에 따라 이동.

자유의 정도

자유도(DoF)는 로봇을 만들 수 있는 독립적 운동의 수를 참조합니다. 모션의 각 관절 또는 축은 로봇의 총 DoF에 기여합니다. 이해하는 DoF는 분석 및 설계 로봇 시스템에 필수적입니다.

자유의 정도를 계산

로봇 시스템에서 자유도 계산의 공식은 다음과 같습니다.

DoF = (합성 수) - (근육 수)

Kinematic 사슬

Kinematic 사슬은 로봇의 구조를 형성하는 연결 그리고 합동의 시리즈입니다. 각 연결은 관계되는 동의를 허용하는 합동에 의해 연결됩니다. Kinematic 사슬은 2개의 주요 유형으로 분류됩니다:

Kinematic Chains: 닫기 루프를 형성하지 않는 체인.
휴장된 Kinematic Chains: 체인은 닫히는 루프를 형성하고, 더 복잡한 움직임을 허용한다.

앞으로와 반전 Kinematics

앞으로와 역방향 운동은 로봇 locomotion에 있는 2개의 근본적인 개념입니다:

Forward Kinematics: 합동 매개변수를 기반으로 한 최종 effector의 위치와 방향을 결정하는 과정.
역방향 Kinematics: 최종 effector의 원하는 위치와 방향을 달성하기 위해 필요한 관절 매개 변수를 계산하는 과정.

앞으로와 Inverse Kinematics의 신청

앞으로와 반전 kinematics에는 로봇 공학에 있는 각종 신청이 있습니다:

로봇 팔을 위한 계획.
모바일 로봇을 탐색하는 방법
가상 환경에서 로봇 운동을 시뮬레이션합니다.