Manipulator robotyczny

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Manipulator robotyczny to pojęcie związane z robotyką. Opisuje ono "mechaniczne ramię", stosowane głównie w fabrykach samochodów, automatycznych liniach produkcyjnych, fabrykach w których istnieje zagrożenie dla zdrowia ludzi, itp. Inaczej mówiąc, jest to część robota pełniąca funkcję ludzkich kończyn górnych. Dla łatwiejszego opisu takiego ramienia wprowadzone zostały pojęcia: człon automatyki, współrzędne lokalne, współrzędne globalne, kinematyka manipulatora, stopnie swobody oraz notacja Denavita-Hartenberga. Pozwalają one w sformalizowany sposób opisać budowę manipulatora oraz zależności występujące pomiędzy kolejnymi elementami składowymi.

Manipulatorem nazywamy układ N ramion połączonych ze sobą przegubami, zakończony efektorem (chwytakiem). Pojedyncze ogniwo manipulatora zbudowane jest z przegubu oraz następującego po nim ramienia, gdzie przegub zapewnia możliwość ruchu.

Spis treści

1 Pojęcia związane z manipulatorem

[edytuj] Pojęcia związane z manipulatorem

[edytuj] Współrzędne wewnętrzne

Każdy przegub opisywany jest za pomocą współrzędnej wewnętrznej (nastawy) $q i$ przy czym i = 1, 2, ..., N. Zmienne $q i$ po złożeniu tworzą wektor $q = (q_1, q_2, ..., q_N)^T\in \mathbb{Q}$ , zwany wektorem współrzędnych wewnętrznych. Jeśli manipulator potraktujemy jako układ sterowania, to $q$ będzie odpowiadać wektorowi stanu.

[edytuj] Współrzędne zewnętrzne

Podczas pracy z manipulatorem ważne jest położenie i orientacja jego efektora określane we współrzędnych zewnętrznych. Mogą one być zapisane pod postacią szóstki liczb $(x,y,z,\alpha,\beta,\gamma)^T\in \mathbb{R}^6$ . W zależności od potrzeb rozmiar ten może ulec zmianie (przykładowo w danym przypadku ważne mogą być jedynie współrzędne x oraz y). Pierwsza trójka liczb określa położenie efektora, a kolejna - orientację.

[edytuj] Kinematyka manipulatora

Ostatecznie położenie i orientacja efektora mogą być opisane we współrzędnych zewnętrznych za pomocą wektora $(x,y,z,\alpha,\beta,\gamma)^T \in \mathbb{R}^6$ oraz w funkcji współrzędnych wewnętrznych $(q_1, q_2, ..., q_N) \in \mathbb{Q}$ . Przekształcenie k : $\mathbb{Q} \to \mathbb{R}^6$ nazywamy kinematyką manipulatora we współrzędnych.

W celu łatwiejszego opisu własności manipulatora z każdym jego przegubem oraz efektorem możemy powiązać kartezjański układ współrzędnych, który nazywany jest układem lokalnym. Układ $X 0 Y 0 Z 0$ związany z podstawą nazywać będziemy układem bazowym i względem niego będziemy wyznaczać położenie oraz orientację przegubów oraz efektora manipulatora.

Do opisu manipulatorów najczęściej stosuje się Notację Denavita-Hartenberga.

Źródło: "http://pl.wikipedia.org../../../m/a/n/Manipulator_robotyczny.html"

Kategoria: Robotyka