Решение для четвертого сочленения
Обе возможные ориентации запястья (ВВЕРХ и ВНИЗ) определяются ориентацией системы координат схвата (n, s, a) относительно системы координат (x5, y5, z5). Знак векторного произведения в равенстве (8-8) должен быть определен с учетом ориентации n или s по отношению к единичным векторам или соответственно, которые в свою очередь ориентированы определенным образом относительно единичного вектора в соответствии с правилами выбора систем координат.
Предположим, что векторное произведение в равенстве (5-30) имеет положительный знак. Признаком этого может служить индикатор ориентации , определяемый следующим образом:
(8-11)
В соответствии с рис. 5.4 y5=z4, и используя равенство (8-8) можно представить индикатор ориентации в следующем виде:
(8-12)
Таблица 8.2 устанавливает соответствие между ориентацией запястья и различными комбинациями значений индикатора ЗАПЯСТЬЕ и индикатора ориентации, между ориентацией запястья и различными комбинациями значений индикатора ЗАПЯСТЬЕ и индикатора ориентации.
Таблица 8.2. Различные ориентации запястья
-
Ориентация
запястья
или
М-ЗАПЯСТЬЕ∙sign()
КИСТЬ ВНИЗ
+1 +1
КИСТЬ ВНИЗ
+1 -1
КИСТЬ ВВЕРХ
-1 -1
КИСТЬ ВВЕРХ
-1 +1
Проецируя систему координат (x4, y4, z4) на плоскость x3y3 (рис. 8.2) и используя таблицу 8.2, получаем следующие соотношения:
, , (8-13) где и - соответственно первый и второй столбцы матрицы, M=ЗАПЯСТЬЕ ∙sign(), а функция sign определяется выражением:
sign (x)= (8-14)
Рисунок 8.2. Решение для 4-го сочленения
Таким образом, с помощью индикатора ЗАПЯСТЬЕ и индикатора ориентации решение для может быть представлено в виде:
,
(8-15)
В вырожденном случае переменной может быть присвоено любое значение, согласующееся с ориентацией запястья (КИСТЬ ВВЕРХ/ВНИЗ). Это условие всегда удовлетворяется, если положить равным текущему значению . Кроме того, сменив значение ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ, можно получить другое решение для : =+180◦
- Основы робототехники. Устройство роботов План лекции.
- Лекция 1 Введение
- Классификация роботов по назначению
- Лекция 2 Кинематика манипулятора
- Матрицы сложных поворотов
- Лекция 3 Матрица поворота вокруг произвольной оси
- Представление матриц поворота через углы Эйлера
- Лекция 4 Геометрический смысл матриц поворота
- Свойства матриц поворота
- Однородные координаты и матрицы преобразований
- Лекция 5 Звенья, сочленения и их параметры
- Представление Денавита – Хартенберга
- Алгоритм формирования систем координат звеньев
- Для манипулятора Пума
- Лекция 6 Уравнения кинематики манипулятора
- Классификация манипуляторов
- Обратная задача кинематики
- Метод обратных преобразований
- Лекция 7 Геометрический подход
- Определение различных конфигураций манипулятора
- Решение обратной задачи кинематики для первых трех сочленений
- Решение для первого сочленения
- Решение для второго сочленения
- Лекция 8 Решение для третьего сочленения
- Решение обратной задачи кинематики для последних трех сочленений
- Решение для четвертого сочленения
- Решение для пятого сочленения
- Решение для шестого сочленения
- Лекция 9 Уравнения вида конфигурации для определения индикаторов конфигурации манипулятора
- Машинное моделирование
- Динамика манипулятора
- Метод Лагранжа-Эйлера
- Скорость произвольной точки звена манипулятора
- Лекция 10 Кинематическая энергия манипулятора
- Потенциальная энергия манипулятора
- Уравнение движения манипулятора
- Уравнения движения манипулятора с вращательными сочленениями
- Пример: двухзвенный манипулятор
- Лекция 11 Уравнения Ньютона-Эйлера
- Вращающиеся системы координат
- Лекция 12 Подвижные системы координат
- Кинематика звеньев
- Лекция 13 Рекуррентные уравнения динамики манипулятора
- Лекция 14 Планирование траекторий манипулятора
- Сглаженные траектории в пространстве присоединенных переменных
- Расчет 4-3-4 - траектории
- Лекция 15 Граничные условия для 4-3-4-траекторий
- Лекция 16 Управление манипуляторами промышленного робота
- Метод вычисления управляющих моментов
- Передаточная функция одного сочленения робота
- Лекция 17 Устройство позиционирования для одного сочленения манипулятора
- Критерии работоспособности и устойчивости
- Лекция 18 Компенсация в системах с цифровым управлением
- Зависимость момента от напряжения
- Управление манипулятором с переменной структурой
- Адаптивное управление
- Адаптивное управление по заданной модели
- Адаптивное управление с авторегрессивной моделью
- Лекция 19 Адаптивное управление по возмущению
- Независимое адаптивное управление движением
- Лекция 20 очувствление Введение
- Датчики измерения в дальней зоне
- Триангуляция
- Метод подсветки
- Лекция 21 Измерение расстояния по времени прохождения сигнала
- Очувствление в ближней зоне
- Индуктивные датчики
- Датчики Холла
- Лекция 22 Емкостные датчики
- Ультразвуковые датчики
- Оптические датчики измерения в ближней зоне
- Лекция 23 Тактильные датчики
- Дискретные пороговые датчики
- Аналоговые датчики
- Силомоментное очувствление
- Элементы датчика схвата, встроенного в запястье
- Выделение сил и моментов
- Лекция 24 Системы технического зрения
- Получение изображения
- Лекция 25 Методы освещения
- Стереоизображение
- Системы технического зрения высокого уровня
- Сегментация
- Проведение контуров и определение границ