Mobilis robotok irányítása



Hasonló dokumentumok
1. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnök tanár) Trigonometria, vektoralgebra

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje a forgó tömegek kiegyensúlyozásának elméleti alapjait.

LTI Rendszerek Dinamikus Analízise és Szabályozásának Alapjai

Kiváló teljesítmény kivételes megtakarítás

2. Közelítő megoldások, energiaelvek:

Megoldási útmutató. Elektrosztatika

Kiberfizikai rendszerek

Mobilszerkezetek mechatronikája


Kábel-membrán szerkezetek

Lejtn guruló golyó nemlineáris irányítása

Kétváltozós vektor-skalár függvények












TEHETETLENSÉGI NYOMATÉKOK (kidolgozta: Fehér Lajos) A következőkben különböző merev testek tehetetlenségi nyomatékait fogjuk kiszámolni.

5. ROBOTOK IRÁNYÍTÓ RENDSZERE Robotok belső adatfeldolgozásának struktúrája

Segédlet a Tengely gördülő-csapágyazása feladathoz

Gyártórendszerek Dinamikája. Irányítástechnikai alapfogalmak

A közlegelı problémájának dinamikája Lotka - Volterra egyenletek felhasználásával

Az egyszeres függesztőmű erőjátékáról


1.9. Feladatok megoldásai

Acélcsövek szilárdsági számítása (írta: Bokros István)

3. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár) y P

Garay János: Viszontlátás Szegszárdon. kk s s. kz k k t. Kö - szönt-ve, szü-lı - föl-dem szép ha - tá-ra, Kö - szönt-ve tı-lem any-nyi év u-

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2017/2018-as tanév 1. forduló Haladók III. kategória

(4) Adja meg a kontinuum definícióját! Olyan szilárd test, amelynek tömegeloszlása és mechanikai viselkedése folytonos függvényekkel leírható.

Tartalom. 1. Állapotegyenletek megoldása 2. Állapot visszacsatolás (pólusallokáció)

33. szám A MAGYAR KÖZTÁRSASÁG HIVATALOS LAPJA. Budapest, már ci us 27., hétfõ TARTALOMJEGYZÉK. Ára: 3887, Ft

OPERÁCIÓS RENDSZEREK I. A JOGOSULTSÁGI RENDSZER

OPERÁCIÓS RENDSZEREK I. A JOGOSULTSÁGI RENDSZER

Elektromágneses hullámok

Matematika szintfelmérő szeptember

Érzékelők és beavatkozók

Erőlökés: állandó, r pedig az m 1 és m 2 tömegű testek közti távolság. Súly(erő):

=... =...e exponenciális alakú a felírása. komplex számok nagyságai és x tengellyel bezárt szögei. Feladat: z1z 2

Salgótarján Megyei Jogú Város Polgárm estere. Javaslat stratégiai együttműködési megállapodás megkötésére

Lencsék fókusztávolságának meghatározása

9. ábra. A 25B-7 feladathoz

3. MOZGÁS GRAVITÁCIÓS ERŐTÉRBEN, KEPLER-TÖRVÉNYEK

Merev testek kinematikája

Hajtástechnika. F=kv. Határozza meg a kocsi sebességének v(t) idıfüggvényét, ha a motorra u(t)=5 1(t) [V] kapocsfeszültséget kapcsolunk!

Robotok inverz geometriája

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK LENGÉSTANBÓL: A rugóállandó a rugómerevség reciproka. (Egyik végén befogott tartóra: , a rugómerevség mértékegysége:

Számítások. *Előadásanyagban nem szerepel. Kamat idővel egyenesen arányos Példa - Kamatos kamat egész évekre éven belül egyszerű kamat

Koordináta-geometria alapozó feladatok

Térbeli polárkoordináták alkalmazása egy pont helyének, sebességének és gyorsulásának leírására

HELIKOPTER ROTORLAPÁTOK MOZGÁSA NEM ÁLLANDÓ SEBESSÉGŰ REPÜLÉS ESETÉN

A statika és dinamika alapjai 11,0

M M b tg c tg, Mókuslesen

5. A FÖLD NEHÉZSÉGI ERŐTERE


( X ) 2 összefüggés tartalmazza az induktív és a kapacitív reaktanciát, amelyek értéke a frekvenciától is függ.

"Flat" rendszerek. definíciók, példák, alkalmazások

Számítógépvezérelt irányítás és szabályozás elmélete (Bevezetés a rendszer- és irányításelméletbe, Computer Controlled Systems) 7.

Indítómotor behúzótekercsének szimulációs vizsgálata Investigation of the Solenoid Switch of an Electric Starter Motor with Simulation

Kiberfizikai rendszerek

Makromolekulák fizikája

Változók közötti kapcsolatok vizsgálata

Határérték. Wettl Ferenc el adása alapján és Wettl Ferenc el adása alapján Határérték és

1. Egydimenziós, rugalmas, peremérték feladat:

Kösd össze az összeillı szórészeket!

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje a merev testek kinematikájának elméleti alapjait.

A SZOCIÁLIS ÉS MUNKAÜGYI MINISZTÉRIUM ÉS AZ ORSZÁGOS MUNKAVÉDELMI ÉS MUNKAÜGYI FÕFELÜGYELÕSÉG HIVATALOS LAPJA. Tartalom

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK TOMPA TESTEK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJÉNEK VIZSGÁLATA MÉRÉSI SEGÉDLET. 2013/14. 1.

Boldog, szomorú dal. 134 Tempo giusto. van gyer - me- kem és. már, Van. Van. már, fe - le - sé - gem. szo-mo - rít - sam? van.

136 Con Dolore. Tenor 1. Tenor 2. Bariton. Bass. Trumpet in Bb 2. Trombone. Organ. Tube bell. Percussions

2. MECHANIKA-VÉGESELEM MÓDSZER ELŐADÁS (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) II. előadás

IV. Reinforced Concrete Structures III. / Vasbetonszerkezetek III. Dr. Kovács Imre PhD tanszékvezető főiskolai tanár

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

A MAGYAR KÖZLÖNY MELLÉKLETE T A R T A L O M

Infobionika ROBOTIKA. XI. Előadás. Robot manipulátorok III. Differenciális kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

MAGYARÁZAT A MATEMATIKA NULLADIK ZÁRTHELYI MINTAFELADATSOR FELADATAIHOZ 2010.

Hőterjedési formák. Dr. Seres István. Fizika I. Hőterjedés. Seres István 1

A MAGYAR KÖZLÖNY MELLÉKLETE TARTALOM

A befogott tartóvég erőtani vizsgálatához III. rész

A térbeli adatokhoz helymeghatározó adatok kapcsolódnak, amelyeket koordinátákkal adunk meg.

Forgásparaboloid-héj frekvenciaanalízise. Dr. Hegedűs István - Dr. Huszár Zsolt

A Coulomb-törvény : ahol, = coulomb = 1C. = a vákuum permittivitása (dielektromos álladója) k 9 10 F Q. elektromos térerősség : ponttöltés tere :

SCHIEDEL QUADRO Építési utasítás

Mechatronika segédlet 10. gyakorlat

1. Lineáris leképezések

Fogaskerekek III. Általános fogazat

0 Motor nélkül karima F fázis 115V/50Hz 2 1 fázis 230V/50Hz 3 3 fázis 230/400V, 50/60Hz 9 speciális motor, pl. ATEX

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Többváltozós analízis gyakorlat, megoldások

9. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Németh Imre óraadó tanár, Bojtár Gergely egyetemi ts., Szüle Veronika, egy. ts.)

Mechatronika segédlet 11. gyakorlat

A MAGYAR KÖZLÖNY MELLÉKLETE T A R T A L O M

Épületek, helyiségek, terek főtése PAKOLE Kft. által gyártott és forgalmazott főtıberendezésekkel.

4. MECHANIKA-MECHANIZMUSOK ELŐADÁS (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.)

Átírás:

Mobiis obotok iánítása. A gakoat céja Mobiis obotok kinematikai modeezése Matab/Simuink könezetben. Mobiis obotok Ponttó Pontig (PTP) iánításának teezése és megaósítása.. Eméeti beezet Mobiis obotok heátoztatása képes iánított mechanikai endszeek. eekeken guuó mobiis obot keekekke feszeet jám, ame autonóm mozgása képes. A keekeket beaatkozókka (motookka) hajtjuk, a obot iánításáa cészámítógépet hasznáunk. Iánítási ehetségek: - Teeopeáció táezéés a fehasznáó izuáis jeek aapján iánítja a obot mozgását. Ebben az esetben ag a obot ag a könezek képakotó/toábbító eszközökke an feszeee. Ebben az esetben nem beszéhetünk autonóm obotó, hisz a obot nít huokban an ezéee. - Ee megadott páa köetése A könezetben a obot ee megadott síkbei pontokon ke áthaadjon. Ez megodható Ponttó Pontig szabáozássa, ag a pontoka páát fektethetünk, és páaköetést aósíthatunk meg. Az ien feadatokná a obotot akadádetektáó ézékekke (csápos, utahangos ézékek) szeejük fe az ee nem teezett akadáok ekeüésée. - Dinamikus páateezésen aapuó iánítás Adott a cé koodinátája. A kiinduóponttó a céig aó ejutás soán a obot az ézéke jeek aapján fetéképezi a teepet (kamea-képfedogozás, utahangos, ézees táoságmé, digitáis iánt, GPS) és építi fe haadás közben a pááját... Mobiis obot kinematikai modeje Fetéteezzük, hog a obot mee test, a keekek szintén meeek, síkban mozog, a keekek nem csúsznak meg. B O B bázis koodináta endsze obothoz endet koodináta endsze R O R A obot síkbei pozíciója: ξ ( ) T A két koodinátaendszeben feít sebességek között eg z köüi efoduás an szögge. cos sin R ( ) sin cos ξ R ( ) ξ R

p a obot középpontja A obot sebessége. Ába: mobiis obot kinematikai modeje ξ R O -ben R R cos sin ξ R( ) ξ sin cos R cos sin () T ihasznátuk, hog R ( ) R ( ) eék szögsebességek és a obot sebessége közti összefüggés: Legen - a keekek sugaa - A fétenge táoság - A keekek szögsebessége, - A keekek ineáis sebessége, Ha a. keék ögzített és az. foog:

. Ába: Robot sebességek keék sebességek Ha mind a két keék foog, a sebességek/szögsebességek összeadódnak. A szögsebességné figeembe ke enni, hog a két keék eentétes iánba tötén fogást geneá. Tehát: + () + + + (3). Iánítás kinematikai mode aapján Megküönböztetünk ponttó pontig és páaköet iánítást. Ponttó pontig iánítás esetében adott a cépozíció és az oientáció a cépozícióba. Páaköetés esetén adott a obot páájának idfüggéne: t t t

Az iánítás soán a obot sebességét és szögsebességét hatáozzuk meg (ezek esznek a beaatkozó jeek). A, w aapján meghatáozzuk a keekek szögsebességét. Ezek esznek az aapjeek a keekek szögsebességét biztosító sebességszabáozónak. 3. ába: Mobiis obot iánítási endszee Seb.szab. sebesség szabáozó u, u a keekeknek kiszámított feszütség (beaatkozó je) (*) tanszf. (3) összefüggés Ponttó pontig iánítás 4. ába: Ponttó pontig iánítás

Ada an,, eít pozíció és oientáció, konstans étékek. Vegük fe eg ennek megfee D O koodinátaendszet a mozgás síkjában úg, hog D OB és O D közötti szög D, t egenes, ame áthaad P en és P-n d ( P, P) (, t ) R szög (, t ) szög D táoság Fetéteezzük, hog. Lineaizájuk a kinematikai modet a enciában: Az áapotok: A + Bu A ineaizát mode cos sin cos sin + A endsze megfigehetségi mátia: M C [ B AB A B] A M C ank ( M C ) < 3 A endsze ineáis áapotisszacsatoássa nem iánítható. Nemineáis áapotisszacsatoás teezése: Fogamazzuk át az iánítási feadatot: eessük úg a, étékeket, hog,,, ha t. B + + a tan + ; (4) Az új áapotok átozásai, ha π π,, agis a sebességekto a cé feé néz.

5. Ába: Az szög meghatáozása Az új áapotok dinamikájának meghatáozása:. + d dt ( ) + ( ) cos ( + ) sin( + ) cos( ) sin( ) cos cos cos + sin sin cos sin cos sin cos sin sin ( cos + sin ) cos cos. + + sin 3. + + sin sin Tehát: cos sin sin π π Ha π,, π, akko a sebességekto a céa eentétes iánba néz és a : heettesítést ke eégezzünk. Váasszuk az iánítási agoitmust:

+ (5) Beheettesíte kapjuk a zát endszet: sin sin cos Lineaizájuk köü sin cos A ineaizát zát endsze: A A endszemáti kaakteisztikus poinomja: λ λ λ λ A I + det Ahhoz, hog a szabáozás stabi egen, az összes sajátéték aós észe negatí ke, hog egen 3,,, Re < i i λ Ennek fetétee, hog a szabáozó paaméteeit az aábbi 3. A méés menete Feadat: Modeezzük a mobiis obotot S-függének technikájáa. Modeezzük a ponttó pontig iánítást S-függénként. észítsük e a szabáozási köt és izsgájuk a szabáozás minségét. A obotot eíó modet és a szabáozót s-function fomájában építjük fe. Az s függén átaános fomája: function [ss, ] mode(t,, u, fag) if (ss) %Initiaization ss [, % numbe of continuous states, % numbe of discete states

, % numbe of outputs, % numbe of inputs, ]; % eseed must be zeo % diect feedthough fag []; if (fag) ss eseif (fag) ss eseif (fag3) ss ese ss[]; end % output equation % mode constants % continous states Eg s függén bemenetei az id (t) a endsze áapotai (), a endsze bemenetei (u) és eg kapcsoó (fag) ame az s függén áapotát adja meg. A isszateítési éték (ss) a kapcsoó étékét függ. Ha a kapcsoó étéke akko a endsze dimenzióit és kezd áapotait () adjuk meg. Az ss utosó paamétee, ha a bemenet hatása egenes úton jeentkezik a kimeneten (statikus eemek is annak a endszeben) Ha a kapcsoó étéke, akko a endsze fotonos áapotainak átozását ke isszatéíteni (d/dt) Ha a kapcsoó étéke, akko a endsze diszkét áapotainak átozását ke isszatéíteni ( k+ ) Ha a kapcsoó étéke 3, akko a endsze kimeneteit ke isszatéíteni () A obot modet az () összefüggésben megadott kinematikai mode aapján építjük fe. A, w sebességeket az () összefüggésben megadott keék tanszfomáció aapján hatáozzuk meg. A keekek szögsebességei az s-függén bemenetei. A obotmodenek két bemenete, háom kimenete és háom fotonos áapota an (pozíció X koodináta, pozíció koodináta és a szögefoduás). A kimenetek megegeznek az áapotokka. A endszenek nincs diszkét áapota. A kezdáapotok egenek nuák. A obot paaméteei egenek: - keék átme:.6e-; - tenge táoság fee: 5.75E-; A szabázónak hat bemenete an: az eít pozíció koodináták (X és Y) és az eít oientáció és a mobiis obot kimenetei (pozíció koodináták és az oientáció). Váasszunk a modenek nég kimenetet (keekek szögsebességei aamint a obot ineáis sebessége és szögsebesség). Az utóbbi kettt csak monitoizáási céoka akamazzuk. Mie a szabáozó statikus, az s-függén fotonos és diszkét áapotait nuának áaszthatjuk, uganakko beáítjuk, hog a kimenete hatása egenes tón ézdik a bemeneten. A keekek szögsebességeinek kiszámítása: - Meghatáozzuk a,, paaméteeket a (4) összefüggés aapján.

- iszámítjuk a obot ineáis sebességét és szögsebességét az (5) összefüggés aapján. Váasszuk a szabáozópaaméteeket az aábbi módon:,, -. - A keék szögsebességek meghatáozásáa eégezzük az (3) tanszfomációt 6 Ába: A mobiis obot szabáozási endszee Építsük fe az 6 Ábán átható szabáozási endszet. A eencia pozíció koodinátáit iete az oientációt Const bokkokka, konstansként adjuk meg. A pozíció koodintátákat és oientáció iete a beaatkozó jeeket (sebesség, szögsebesség) Scope bokkokka izsgájuk. A pozíció koodinátákat izsgájuk még XY Gaph abakeemen, aminek segítségée kiajzohatjuk a obot útját, tajektóiáját (ásd 7 Ába). 7 Ába: A obot síkbei mozgása

Módosítsuk a szabáozó háom paaméteét egenként. Mien hatássa an a háom paamétenek a szabáozási ide és a túöése? 4. édések és feadatok. Módosítsuk a pogamot úg, hog se a mode se a szabáozó ne tatamazza a keék tanszfomációt.. Vizsgájuk meg, mi töténik a endsze kimeneteie, ha a szabáozó paaméteei nem tejesítik a stabiitása onatkozó fetéteeket? 3. eesünk az Inteneten négkeek mobiis obot mozgását eíó modet iete a négkeek (gépjám sze) mobiis obot ponttó pontig szabáozását megodó agoitmust.