Newton-Euler formuleringen är en grundläggande metod som används i robotik för att analysera rörelsen av robotlänkar och leder. Det kombinerar Newtons lagar rörelse med Eulers ekvationer till beräkningsstyrkor och vridmoment som agerar på varje del av en robot. Denna steg-för-steg guide ger en översikt över att tillämpa denna formulering för effektiv robot rörelseanalys.

Förstå Newton-Euler Formulering

Newton-Euler-metoden involverar två huvudprocesser: framåtåtergång för att bestämma hastigheter och accelerationer och bakåtåtåtergång för att beräkna krafter och vridmoment. Det är särskilt användbart för seriella manipulatörer med flera länkar.

Steg 1: Definiera robotparametrar

Identifiera robotens länkparametrar, inklusive länklängder, massor, massor av massor och moment av tröghet. Etablera koordinatramar för varje länk och definiera gemensamma variabler som vinklar och hastigheter.

Steg 2: Forward Recursion

Beräkna de vinkelformade hastigheterna och accelerationerna av varje länk som börjar från basen till sluteffekten. Bestäm linjära hastigheter och accelerationer av masscentra med hjälp av återkommande ekvationer.

Steg 3: Backward Recursion

Beräkning av krafterna och vridmomenten som agerar på varje länk, från slutet av ekvaktorn tillbaka till basen. Använd Newtons andra lag för linjär rörelse och Eulers ekvationer för rotationsrörelse.

Steg 4: Beräkna gemensamma vridmoment och krafter

Bestäm de gemensamma vridmomenten och krafterna som krävs för att producera önskad rörelse. Dessa erhålls från de återkommande beräkningarna och står för gravitation, tröghet och yttre krafter.

  • Definiera länkparametrar
  • Utför framåt återkommande
  • Utför backward återkommande
  • Beräkning av gemensamma vridmoment och krafter