Analiza kinematyki manipulatora o pięciu stopniach swobody

• Autorzy: Gierlak P.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2014.53

Warianty tytułu

EN

Analysis of the kinematics of the 5DOF manipulator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

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.

EN

In the paper the kinematics analysis of 5 degrees of freedom manipulator is presented. The analysis was realised for the Scorbot-ER 4pc robotic manipulator. To describe the kinematics of the manipulator the Denavit-Hartenberg notation is used. The kinematics scheme and parameters of the manipulator as well as appropriate transformation matrices, that were used in the further analysis, are given. The analytical Jacobian of the manipulator and the geometrical Jacobian in the body are determined and the analysis of singularities is realised. In singular manipulator’s configurations the solution of the inverse kinematics problem is very difficult, and using classical methods – impossible. Therefore, knowledge of the singular configurations is necessary for the proper planning and generating the trajectory of the manipulator. The presented methodology is universal and can be used to analyze the kinematics of manipulators with a other kinematic structure that is not presented in this paper.

Słowa kluczowe

PL

jakobian; konfiguracje osobliwe; notacja Denavita-Hartenberga

EN

Jacobian; singular configuration; Denavit-Hartenberg notation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 86 [290], nr 4
• Strony: 491--500
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gierlak P.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• 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.