Newton-Euler-formuleringen er en grunnleggende metode som brukes i robotikk for å analysere bevegelsen av robotforbindelser og ledd. Den kombinerer Newtons bevegelseslover med Eulers ligninger for å beregne krefter og dreiemomenter som virker på hver del av en robot. Denne trinnvis guide gir en oversikt over å anvende denne formuleringen for effektiv robotbevegelsesanalyse.

Forstå Newton-Euler Formulering

Newton-Euler-metoden innebærer to hovedprosesser: fremre recursion for å bestemme hastigheter og akselerasjoner, og tilbakereversering for å beregne krefter og dreiemomenter. Det er spesielt nyttig for seriemanipulatorer med flere koblinger.

Trinn 1: Definere robotparametre

Identifiser robotens linkparametre, inkludert linklengder, masser, massesentre og øyeblikk av utmattelse. Opprett koordinatrammer for hver lenke og definere leddvariabler som vinkler og hastigheter.

Trinn 2: Fremover Recursion

Beregn vinkelens veier og akselerasjoner av hver lenke som starter fra basen til slutteffekten. Bestem lineære veier og akselerasjoner av massesentrene ved hjelp av rekursive ligninger.

Trinn 3: Bakover Recursion

Beregn kreftene og dreiemomentene som virker på hver lenke, fra slutteffekten tilbake til basen. Bruk Newtons andre lov for lineær bevegelse og Eulers ligninger for rotasjonsbevegelse.

Trinn 4: Beregn felles Torger og krefter

Fastsett de nødvendige fellesmomenter og krefter for å fremstille den ønskede bevegelsen. Disse er oppnådd fra de rekursive beregningene og står for tyngdekraft, utmattelse og eksterne krefter.

  • Definere lenkeparametre
  • Utfør videre recursion
  • Utfør tilbakevendende gjentakelse
  • Beregne felles dreiemomenter og krefter