Robottechnika II. 1. Bevezetés, ismétlés. Ballagi Áron Automatizálási Tanszék

Átírás

1 Robottechnika II. 1. Beveetés, ismétlés Ballagi Áron Automatiálási Tansék

2 Bemutatkoás Dr. Ballagi Áron tansékveető-helettes, egetemi docens Automatiálási Ts. C71, 3461 Autonóm és Intelligens Robotok Laboratórium (AIR) ÚT111, :51:45

3 Féléves menetrend Heti előadások a A-5 teremben Gakorlatok 2 hetes bontásban A és B csoport Feliratkoás! Kivételek: sept. 28. csústatás / helettesítés okt. 21. Audi karbantartó mérnöki előadás okt. 19. CogInfoCom konferencia látogatás nov. 9. csústatás / helettesítés Zh elővisga a utolsó órán: nov :51:45

4 Irodalom Kulcsár Béla: Robottechnika, LSI Informatikai Oktatóköpont, Budapest, Lantos Béla: Robotok iránítása, Akadémiai Kiadó, 22. hillip John McKerrow: Introduction to Robotics, Addison-Wesle, eter Corke: Robotics, Vision And Control: Fundamental Algorithms In Matlab (Springer Tracts In Advanced Robotics), Springer, :51:45

5 Robot kinematika Direkt kinematika: a robotkar állapotának meghatároásáho (ha a össes csukló váltoó ismert) Inver kinematika: a eges csukló váltoók sámításáho (ha a kar/tc eg bionos állapota/poíciója adott) :51:45

6 A robot mint mechanimus Robotkar: 3 dimeniós, nílthurkú mechanikai lánc Eg sabadságfokú árthurkú három-tagú mechanimus (a) árthurkú (b) nílthurkú mechanimus :51:45

7 ont leírása a térben pont leírása a térben: 3 koordinátával eg referencia koordinátarendserben (keret frame) ^ ^ ^ p aib jck p :51:45

8 Koordinátarendserek leírása (Keret Frame) A kereteket eg referencia keretben írjuk le a referencia keret lehet rögített vag váltoó deréksögű jobbsodrású koordinátarendsereket hasnálunk Aonos origójú keretek leírása: F n n n o o o a a a :51:45

9 Eltolt origójú keret leírása p tolási vektor homogén koordinátákkal :51:45 9 Koordinátarendserek leírása (Keret Frame) 1 a o n a o n a o n F

10 Eg tárg térbeli leírása eg hoákötött kerettel és annak leírásával oldható meg :51:45 1 Eg merev test térbeli heletének leírása 1 object a o n a o n a o n F

11 A transformációs mátri mindig négetes mátri sorásokho a dimenióknak egenie kell könnebb inver sámítás :51:45 11 Homogén transformációs mátri 1 a o n a o n a o n F

12 Transformáció: eg keret leírása (elmodítása) eg másik kerethe visonítva eltolás és forgatás Eltolás: :51:45 12 Transformációk - eltolás d d d T

13 Transformációk - forgatás Kedeti feltétel: a keretek aonos origóban vannak és a tengelek párhuamosak forgatáskor a origó helben marad p pont -tengel körüli forgatása: forgatás előtt forgatás után :51:45

14 Transformáció Eltolási és forgatási lépések soroata a sorrend nem mindeg! 1. transformáció 2. transformáció 1. transformáció 2. transformáció 3. transformáció 3. transformáció :51:45

15 Direkt kinematika Direkt kinematikai analíis a robotkar és a tagok poícióját és orientációját sámolja ha ismert minden kénser állapota, akkor kisámítható a robot bármel pontjának (általában TC) helete a adott pillanatban :51:45

16 ortál robot téglatest munkatér, deréksögű koordinátarendser csak translációs kénser (TTT) :51:45 16 Direkt kinematikai leírás: portál robot cart R T T

17 Direkt kinematikai leírás: hengeres munkaterű Hengeres munkaterű robot eg rotációs és két translációs tengel (RTT) r transláció a -tengel mentén forgatás a -tengel körül l transláció a -tengel mentén R T T cl ( r,, l) Trans(,, l)rot(, )Trans( r,,) R T T cl C S S C 1 rc rs l :51:45

18 Direkt kinematikai leírás: gömb munkaterű Gömb munkaterű robot két rotációs és eg translációs tengel (RRT) r transláció a -tengel mentén forgatás a -tengel körül forgatás a -tengel körül R T T sph ( r, l) Rot(, )Rot(, )Trans(,,, ) R T T sph C C C S S S S C rs C C S S rs S C rc :51:45

19 Direkt kinematikai leírás: függőleges csuklókaros Függőleges csuklókaros robot csak rotációs tengel (RRR) 3 forgatás Denavit Hartenberg mátri :51:45

20 Kinematika Orientáció leírása Eg tárg orientációja többféle módon írható le: Roll-itch-Yaw (RY) sögek Euler sögek csukló sögek (Denavit Hartenberg leírás) :51:45

21 Orientáció leírása Roll itch Yaw (RY) sögek A mogó kerethe kötött tengelenkénti elfordulások repülőknél hasnált módser a tárgho kötött RY sögek a Roll: söggel való elfordulás a-tengel körül (a mogó keret -tengele) itch: o söggel való elfordulás o-tengel körül (a mogó keret -tengele) Yaw: n söggel való elfordulás n-tengel körül (a mogó keret -tengele) :51:45

22 Orientáció leírása Euler sögek Euler sögek Z-Y-Z egmás utáni forgatás 1. söggel való elfordulás a-tengel körül (a mogó keret -tengele), majd 2. söggel való elfordulás o-tengel körül (a mogó keret -tengele), majd 3. söggel való elfordulás ismét a a- tengel körül (a mogó keret -tengele) :51:45

23 Denavit Hartenberg leírás DH mátri (leírás) a robot kompleitásától független egserű tag és csukló leírási módser minden robot konfigurációho hasnálható bármel koordináta transformáció lehetséges :51:45

24 Denavit Hartenberg leírás DH leírás előkésítése kijelölünk eg csuklót, e les a n. csukló a n. és a at követő és megelőő somsédos csuklókho is felvesünk egeg lokális referencia keretet a tengelt nem hasnáljuk a DH leírásban Lokális keretek felvétele minden csukló a tengellel jellemett (a rotáció vag a transláció tengele) a tengelek köti köös normális, mindkét tengelre merőleges párhuamos tengelek esetén végtelen sok ilen van metső tengelek esetén o a normális hossa (metséspontban értelmeük) a tengel a normális mentén mutat a követkeő csukló iránába :51:45

25 Denavit Hartenberg leírás DH leírásban hasnált simbólumok: : tengel körüli elfordulás d : tengel menti elmodulás (távolság) a : a köös normális hossa (csukló ofset) : két egmást követő tengel söge (csukló twist) Csak a és a d igai csukló váltoó! :51:45

26 Denavit Hartenberg leírás Stanford kar # d a d d :51:46

27 KÉRDÉS? Kösönöm a figelmet! :51:46

28 :51:46

29 UMA-56 csuklókaros robot :51:46