Analiza kinematyki manipulatora o pięciu stopniach swobody

W artykule przestawiono analizę kinematyki manipulatora o pięciu stopniach swobody na przykładzie jednostki kinematycznej robota manipulacyjnego Scorbot-ER 4pc. Do opisu kinematyki układu zastosowano notację Denavita-Hartenberga. Przyjęto schemat kinematyki manipulatora i podano parametry opisujące układ. Zapisano odpowiednie macierze transformacji, które zastosowano w dalszej analizie. Wyznaczono jakobian analityczny manipulatora oraz jakobian geometryczny w ciele i przeprowadzono analizę osobliwości. Są to takie konfiguracje manipulatora, w których wyznaczenie rozwiązania zadania odwrotnego kinematyki jest znacznie utrudnione, a przy zastosowaniu klasycznych metod – niemożliwe. Dlatego znajomość konfiguracji osobliwych jest niezbędna w celu poprawnego planowania i generowania trajektorii manipulatora. Zaprezentowana metodyka jest uniwersalna i może być stosowana do analizy kinematyki manipulatorów o innej strukturze kinematycznej niż zaprezentowana w niniejszej pracy.

Pełny tekst (pdf)

1. Gracia L., Tornero J.: Tracking Trajectories with a Robotic Manipulator with Singularities. LNCS, 4729 (2007), 595-605.
2. Żylski W., Gierlak P.: Sterowanie ruchem nadąŜnym robotów manipulacyjnych. OW PRz, Rzeszów 2014.
3. Penne R., Smet E., Klosiewicz P.: A short Note on Point Singularities for Robot Manipulators. J. Intell. Robot Syst., 62 (2011), 205-216.
4. Kozłowski K., Dutkiewicz P., Wróblewski W.: Modelowanie i sterowanie robotów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003.
5. Morecki A., Knapczyk J.: Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów. WNT, Warszawa 1999.
6. Spong M.W., Vidyasagar M.: Dynamika i sterowanie robotów. WNT, Warszawa 1997.
7. Tchoń K. i in.: Manipulatory i roboty mobilne: modele, planowanie ruchu i sterowanie. Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa 2000.
8. Selig J.M.: Geometric Fundamentals of Robotics, Springer Science+Business Media, New York 2005.
9. Dulęba I.: Metody i algorytmy planowania ruchu robotów mobilnych i manipulacyjnych. AOW EXIT, Warszawa 2001.