Sályi István Gépészeti Tudományok Doktori Iskola Intelligens hatlábú robot kinematikai vizsgálata Füvesi Viktor I. éves doktorandusz Tel: +6-46-565111/1144 e-mail: elkfv@uni-miskolc.hu Témavezető: Dr. Kovács Ernő egyetemi docens Elektrotechnikai - Elektronikai Tanszék 7. november 16.
Az alapötlet Komplex feladat I. (Fachhochschule Aschaffenburg) Crash Bobby Diplomamunka Hexapod Prof. Hiller előadásai és Alduro Alduro 7. november 16. lábas stabilitás könnyű kivitel költséghatékony megoldás / 16
Előadás főbb témái A robot mechanikai modellje. Geometriai leírás és kinematikai jellemzők a HD leírási mód segítségével. A lábak adott mozgáspályáinak ismeretében a szabadkoordináták számítása, mint inverz kinematikai feladat. Osztott processzoros rendszerű vezérlés 7. november 16. / 16
Mechanikai modell 6 lábas kivitel Lábanként szabadságfok ( * 1 szabadságfokú kényszer). tag 1. tag. tag Nyitott kinematikai lánc. tag csuklók Denavit Hartenberg leírás szabadságfokú láb 7. november 16. 4 / 16
Mechanikai modell Paraméterek 1. láb. láb. láb 4. láb 5. láb 6. láb Θ - 9-9 15-15 q 1 (t) + q (t) 6 +6 q (t) 14 1 l l 1 l l 1 mm 55 mm 15 mm 15 mm Abszolút helyzetmátrix: H k k H1 H1 H k1, k H j1, j j j1 1...4 (1) 7. november 16. 5 / 16
Inverz kinematika Inverz kinematikai feladat X Y Z Newton módszer v. Geometriából adódó számítás q 1 q q Matematikailag egy nemlineáris egyenletrendszer megoldását jelenti. l l cos cos( q sin sin( q l 1 1 sin q ) ) l l 1 1 l l l cos q cos q sin( q q l l cos( q cos( q ) Z q q ) ) X Y () 7. november 16. 6 / 16
Inverz kinematika q 1 számítása Kr (, ), Kr 4 (X, Y) d D x y 1 1 l l cos sin X x Y X 1 y1 Y (-4) (5) (6) Kr, Kr D 4 és l Kr 1 d KR-ek l origói d cos által képzett háromszögre felírt cosinus-tétel l arccos q 1 18 d l D d (7) (8) 7. november 16. 7 / 16
Inverz kinematika q számítása Kr (x, y, z ) Kr, Kr és Kr4 koordinátarendszerek origó által képzett háromszögre felírt cosinus-tétel q l l L arccos 18 l l (9) L X x Y y Z z (1) 7. november 16. 8 / 16
Inverz kinematika q számítása Kr, Kr és Kr4 koordinátarendszerek origói által képzett háromszög q / (11) S arcsin L q (1) (1) q q arcsin S L (14) 7. november 16. 9 / 16
Inverz kinematika cputime [s] Lightspeed toolbox [s] Geometriából adódó módszer Beépített Gauss Newton módszer Egyszerű Newton módszer.76.8.79.74.4495.44954 7. november 16. 1 / 16
Inverz kinematika Geometriából adódó számítás 7. november 16. 11 / 16
Inverz kinematika Mozgás egyenesen előre 7. november 16. 1 / 16
Vezérlés kialakítása Mikrovezérlők alkalmazása Moduláris felépítés Osztott processzoros rendszer 7. november 16. 1 / 16
Vezérlési hierarchia Vezérlő egység A mozgást összehangoló egység Mozgató egységek 1. lábat mozgató egység. lábat mozgató egység. lábat mozgató egység 4. lábat mozgató egység Vezérlési hierarchia 5. lábat mozgató egység 6. lábat mozgató egység -Az éppen aktuális mozgástípusnak megfelelően, a lábakat működtető szervomotorok vezérlése. - A megfelelő szélességű impulzusok kiadása - Letárolt értékek használata vagy real-time számítás. 7. november 16. 14 / 16
Továbblépési lehetőségek A vázolt rendszer finomhangolása. Szenzorok segítségével a robot vezérlőrendszerének tovább fejlesztése. kapcsolók v. távolságérzékelő szenzorok felszerelése az egyes lábak talpaira A robot intelligensé tétele (ultrahangos, infrás) távolságérzékelő szenzorokkal. 7. november 16. 15 / 16
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!! Várom kérdéseiket!