로봇의 Kinematics : 운동에 대한 소개

Kinematics는 로봇의 기본 개념으로, 이 모션을 일으키는 원인이 되는 힘 없이 로봇의 움직임을 취급합니다. 이해하는 kinematics는 로봇 시스템의 디자인과 통제를 위해 근본적입니다, 그것은 엔지니어와 프로그래머가 각종 환경에 있는 로봇의 운동을 예측하고 조작하기 위하여 가능하게 합니다.

Kinematics는 무엇입니까?

Kinematics는 모션의 기하학적인 측면에 초점을 맞추는 기계의 분지입니다. 로봇에서, 그것은 우주를 통해 이동하는 방법의 연구와 그들의 관절과 링크가 원하는 모션을 생산하는 상호 작용하는 방법을 포함합니다. Kinematics는 2개의 주요 카테고리로 분할됩니다: 앞으로 kinematics 및 반전 kinematics.

앞으로 Kinematics

앞으로 kinematics는 합동 모수를 주어진 로봇 팔의 끝 effector의 위치 그리고 방향의 계산을 나타납니다. 이 과정은 합동 각과 연결 길이와 같은 로봇의 윤곽을 사용하여, 끝 effector가 공간에 있을지 결정하기 위하여 포함합니다.

관절 각도는 로봇 팔에 각 관절의 방향을 정의합니다.
링크 길이는 관절 사이의 거리, 로봇의 전체 범위에 기여.
결과 위치는 각 관절의 위치와 방향을 나타내는 변환 매트릭스를 사용하여 계산됩니다.

수학 대표

전형적으로 kinematics의 수학적인 표현은 전형적으로 변속 모조를 포함합니다. 이 모조는 이전 연결과 관계되는 각 연결의 위치 그리고 방향을 대표하기 위하여 이용됩니다. 다수 합동을 가진 로봇 팔을 위해, 전반적인 변환은 개인적인 변이 모조의 제품으로 표현될 수 있습니다.

구형 Kinematics

다른 한편으로는, 반대의 kinematics는 최종 effector의 원하는 위치와 방향을 달성하기 위해 필요한 합동 매개 변수를 결정합니다. 이것은 종종 같은 최종 위치를 달성 할 수있는 여러 가능한 구성으로 인해 앞으로의 kinematics보다 더 복잡합니다.

구형 kinematics는 여러 가지 솔루션이나 전혀 솔루션이 있을 수 있습니다.
inverse kinematics 해결을위한 알고리즘은 수치 방법 및 분석 방법을 포함합니다.
역학적 인 Kinematics의 응용은 로봇 팔 조작 및 애니메이션과 같은 작업에서 중요합니다.

Inverse Kinematics의 도전

로봇 팔은 특정 위치에 도달하기 위해 필요한 것보다 자유의 정도를 가지고있는 중복으로 처리됩니다. 이것은 여러 유효 구성으로 이어질 수 있으며 최적의 솔루션을 결정하기가 어렵습니다. 또한, 환경의 공동 한계와 장애물과 같은 제약은 고려되어야합니다.

로봇의 Kinematics 응용

Kinematics는 로봇 공학 내의 다양한 응용 분야에 중요한 역할을합니다.

로봇 팔이 용접 및 조립과 같은 정확한 작업을 수행 할 수있는 산업 자동화.
의료 로봇, 높은 정밀도와 제어를 필요로 하는 외과 로봇을 포함하여.
인간과 상호 작용하는 서비스 로봇은 복잡한 환경을 탐색합니다.
교육 및 엔터테인먼트를 위한 가상 환경에서의 애니메이션 및 시뮬레이션.