Понимание того, как получить скорость и ускорение в роботизированных руках, имеет важное значение для точного управления и планирования движения. В этой статье представлен четкий, пошаговый подход к вычислению этих параметров на основе углов сцепления и параметров связи.

Кинематические основы

Процесс начинается с кинематических уравнений, которые соотносят параметры суставов с положением конечного эффектора.Переносная кинематика определяет положение и ориентацию на основе углов суставов.

Скорость и ускорение затем выводятся путем дифференциации этих уравнений относительно времени. Это включает вычисление якобианской матрицы, которая связывает скорости соединения со скоростями конечного эффекта.

Вычисление скорости

Обычно известны или измеряются скорости соединения. Чтобы найти скорость конечного эффекта, умножьте матрицу Якобиана на вектор скоростей соединения:

Скорость конечного эффекта = якобиан × скорости соединения

Расчет ускорения

Ускорение предполагает как совместные ускорения, так и скорость изменения якобиана.Ускорение конечного эффекта рассчитывается как:

Ускорение конечного эффекта = ускорение якобиана × Совместные ускорения + производная якобиана × Совместные скорости

Практические шаги

  • Определить углы и скорости соединения в текущем времени.
  • Вычислить якобианскую матрицу на основе текущей конфигурации сустава.
  • Умножьте якобиан на скорости соединения, чтобы найти скорость конечного эффекта.
  • Вычислите производную Якобиана, если известны совместные ускорения.
  • Объедините их, чтобы найти ускорение конечного эффекта.