Chương 3

Động học Robot

Phân loại

Động học ngược

Mô Hình Nghiên Cứu Động Học Thuận Robot

Mỗi robot là một xích động học gồm các khâu gắn liền với nhau bằng các khớp

Denavit

Mối quan hệ tọa độ của 2 khâu

1 ma trận biến đổi thuần nhất phép quay và tịnh tiến giữa khâu trước và khâu sau

image

image

Ma trận T

Tích cá ma trận A

Thường có 2 chỉ số image

chỉ số phía trên là hệ tọa độ tham chiếu tới
chỉ số phía dưới khâu chấp hành cuối

nếu robot 6 khâu image

ma trận vecto cuối 6 bậc tự do có định hướng

Mục đích

Xác định mối quan hệ giữa không gian, vị trí và hướng của khâu chấp hành cuối

Bài toán động học thuận

Thiết lập phương trình giải tích

Mô tả vị trí và hướng khâu chấp hành cuối

3 vecto đơn vị image

image

image

Ma trận R biểu diễn hướng của bàn kẹp

vecto điểm p biểu diễn mối quan hệ tọa độ

Hệ phương trình động học thuận Robot

Động học thuận

Yêu cầu: Xác định vị trí và hướng của khâu chấp hành cuối

Cho trước giá trị của biến khớp

Cho trước vị trí và hướng của khâu chấp hành cuối

Yêu cầu: Xác định giá trị của biến khớp

Bộ thông số Denavit-Hartenberg (DH)

Các khâu, khớp được đánh số tăng dần từ khâu cơ bản

Đặc trưng khâu riêng lẻ thứ i

Độ dài pháp tuyến chung (1)

Góc giữa các trục khớp đo trong mặt phẳng vuông góc với độ dài pháp tuyến chung (2)

Mỗi trục có 2 pháp tuyến đối với nó, dùng cho mỗi khâu trước và sau 1 khớp

Vị trí tương đối của khâu i so với khâu i - 1

Khoảng cách giữa các pháp tuyến đo dọc theo trục khớp thứ i (3)

Góc giữa các pháp tuyến đo trong mặt phẳng vuông góc với trục khớp thứ i (4)

(1,2,3,4) gọi là bộ thông số DH

Mô tả hệ giữa các khâu: gắn 1 khâu với 1 hệ tọa độ

Trục x đặt dọc theo pháp tuyến chung, hướng từ i đến i + 1

Trục y chọn theo quy tắc bàn tay phải

Gốc hệ tọa độ: gắn lên khâu i đặt tại giao điểm của pháp tuyến chung với trục khớp thứ i + 1

Trục z (chiều trục khớp) được đặt dọc theo trục khớp i + 1 , hướng về phía các khâu