Ten serwis zostanie wyłączony 2025-02-11.
Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote The inverse kinematics problem of AX-12 robotic arm manipulator
100%
EN
In this paper the solution algorithm of the inverse kinematics problem for AX-12 Robotic Arm with a four degrees of freedom (DOF) manipulator is presented. This algorithm is an essential component of the future of computer intelligence of the manipulator. This algorithm will be implemented into the controller of these manipulators and it will allow their control by using the vision information, which specifies the required location of the end-effector. This required location makes it possible for the end-effector to approach a manipulation object (observed by cameras) and pick it up, without the necessity of preliminary leading the manipulator to the object. Currently, the information obtained from the camera is sent via the Internet to the user. The user is remotely controlls via the Internet the movement of the manipulator by means of a joystick. These manipulators have five links joined by a revolute joint. First, the location of the end-effector in relation to the base of the manipulator was described. Next, the analytical formulas for joint variables (dependent on these location) were presented. These formulas take into account the multiple solutions for singular configurations of these manipulators.
PL
Wyznaczenie konfiguracji manipulatora, w których błąd położenia i orientacji elementu wykonawczego np. chwytaka jest najbardziej wrażliwy na błędy parametrów kinematyki, jest niezbędne do planowania pomiarów dla potrzeb kalibracji tych parametrów. Także ocena poprawności kalibracji tych parametrów powinna opierać się na pomiarach w najbardziej wrażliwych konfiguracjach. W pracy zaproponowano miary wrażliwości modelowanych błędów położenia i orientacji chwytaka manipulatorów IRb-6, IPp-6 i UPR-6 na błędy parametrów kinematyki. Modele kinematyki tych manipulatorów mają 17 parametrów kinematyki. Obliczono te wrażliwości w 7776 puktach dyskretyzacji przestrzeni siłowników i wyznaczono 10 konfiguracji najbardziej wrażliwych na błędy parametrów kinematyki. Przeanalizowano w tych konfiguracjach wrażliwość błędu pozycjonowania chwytaka na błędy wszystkich i poszczególnych parametrów kinematyki.
EN
The research results of experimental robot are presented. The robot has the IRb-6 manipulator with the base connected to a truck which may move on LP-1 track. The manipulator and truck are driven by means of 6 D.C. motors, controlled with feedback. The mathematic models of kinematics and dynamics of the manipulator are presented, taking into consideration the distribution of the mass of links, of drive units and actuators. The mathematic models of manipulator, servos and actuators are presented. Graphic models of the experimental robot were worked out in Simulink integrated with Matlab. The models have been used for the simulation of motion of the experimental robot for an exemplary trajectory. Simplification methods of the manipulator's dynamics model are proposed. The results of the simplifications are analysed. The results of simulation research on the experimental robot and experimental results have been compared, and the summary of research results presented.
PL
W pracy przedstawiono metodę obliczeń współrzędnych położenia w oparte na pomiarach optycznych kątów za pomocą tachimetrów. Zaproponowano formę kwadratową jako miarę błędu pomiaru położenia. Przedstawiono ustawienie tachimetrów względem toru jezdnego manipulatora robota eksperymentalnego. Ustawienie wynika z analizy obszarów o najmniejszej wartości miary błędu pomiaru w otoczeniu tachimetrów. Wyznaczono także położenie listwy wzorcowej, w którym wartość średnia miary błędu pomiaru jest najmniejsza. Zaproponowano metodę wyznaczania odległości między tachimetrami za pomocą pomiarów listwy wzorcowej.
EN
In this paper the computation method of coordinate position using the optical measurements of angles by means the tachimeters is presented. A quare form as measure of error measurement of position is proposed. The tachimeters' location in relation to experimental manipulator's drive track is presented. The location results from analysis of space in which value of measure of measurement errors is minimal. A pattern bar location in which an average value of measure of measurement errors is minimal has been evaluated. This analysis has been done in tachimeters' environment. An evaluation method of distance between tachimeters by means measurements of pattern bar is proposed.
PL
Artykuł przedstawia algorytm rozwiązywania zadania prostego i odwrotnego kinematyki robota KUKA KRC3. Algorytm ten stanowi podstawowy składnik przyszłej komputerowej inteligencji tego robota. Został zaimplementowany do środowiska programowego sterownika robota i pozwala sterować nim z zastosowaniem informacji wizyjnej. Informację wizyjną pozyskuje się z kamery zintegrowanej ze sterownikiem. Informacja ta specyfikuje położenie i orientację obiektu manipulacji, zauważonego przez kamerę. Umożliwia to zbliżanie się robota do zauważonego punktu i uchwycenie go, bez konieczności wcześniejszego doprowadzania go do tego obiektu. Najpierw przedstawiono opis kinematyki prostej manipulatora, a następnie formuły stanowiące rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki w postaci globalnej. Formuły te uwzględniają rozwiązania wielokrotne dla konfiguracji osobliwych manipulatora.
EN
In this paper the solution algorithm of forward and inverse kinematics problem for KUKA KR-3. The algorithm of solution of inverse kinematics problem was implemented into the controller of the robot. It allowed controlling these robots by using the vision system, which specifies required location of the end-effector. This required location makes it possible for the end-effector to approach a manipulation object (observed by vision system) and pick it up. First the location of end-effector in relation to the base of the manipulator were described. Next the analytical formulas for joint variables (dependent on these location) were presented. These formulas have take in account the multiple solutions for singular configurations of this manipulator. The example of joint variables computations are shown in chapter 4.
6
Content available remote Modelowanie ruchu robota L-1
100%
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań ruchu robota edukacyjno-przemysłowego L-1. Robot wyposażony jest w manipulator napędzany przez 6 silników skokowych. Manipulator sianowi łańcuch kinematyczny szeregowy otwarty, zawierający 7 członów. Silniki skokowe sterowane są przez karty ISEL 4.0. Karty te sterowane są przez komputer klasy PC. Podstawą badań są modele matematyczne kinematyki i dynamiki członów manipulatora, zespołów przekazu napędów, chwytaka i silników skokowych. Do opisu kinematyki zastosowano macierze przekształceń jednorodnych, do opisu dynamiki zastosowano równania Lagrange'a II rodzaju. Postać algebraiczna współczynników równań dynamiki została wyznaczona za pomocą programu Symbolic Math Toolbox. Program ten jest z biblioteki Matlaba. Badania symulacyjne ruchu robota L-1 przeprowadzono za pomocą Simulinka, zintegrowanego z Matlabem.
EN
In this work the research results of educational & industrial L-1 robot are presented. This robot possess manipulator which is driven by 6 stepping motors. The manipulator is open several kinematic chain containing 7 links. The motors are controlled by means of electronic cards ISEL 4.0. The cards are controlled by computer PC. Mathematic models of kinematics and dynamics links, drive units, gripper and motors are the base of the research. To describe the kinematics a homogeneous transform are used, to describe the dynamics a Lagrange'a equations of second kind are used. Closed form of dynamic's coefficients were obtained by means of Symbolic Toolbox Math. This program is from library of Simulink. Simulations of L-1 robot movement were done by means of Simulink integrated Matlab.
PL
W pracy przedstawiono metodę doboru nastaw regulatorów stałowzmocnieniowych serwomechanizmów pozycyjnych robotów przemysłowych. Metoda opiera się na analizie linii pierwiastkowych równań charakterystycznych serwomechanizmów, z uwzględnieniem zmienności efektywnych momentów bezwładności siłowników napędowych manipulatora, spowodowanych zmianą konfiguracji i stanu obciążenia chwytaka. Rozważono serwomechanizmy PID o strukturze jak w robotach rodziny Puma. Przy wyprowadzaniu wzorów na nastawy regulatorów uwzględniono podstawowe wymagania stawiane serwomechanizmom pozycyjnym robotów. Jest to zapobieganie przeregulowaniom odpowiedzi skokowych i tłumienie drgań wynikających ze skończonej sztywności mechanicznej manipulatora. Metodę zweryfikowano za pomocą badań robota eksperymentalnego.
EN
J.J. Craig, in his book [1[ presents a method of choice of PD servo controllers. But PD servos have a fault which appears with a static errors and cause a static errors of position. The adding of integrating limb to controllers eliminating these errors. In this work the method of PID servo controller settings choice of industrial robots is presented. The formulas for this settings have been drawn on the base of analysis of root lines on complex plane. In this drawing the basic requirements for servos of industrial robots have been account. Namely the requirements are prevent oscillations of step outputs signals of servos and damping of resonance oscillations caused by finite mechanical stiffness of manipulators. Proposed method have been investigated for experimental robots, which is laboratory equipment of the Automation Institute of Silesian Technology University in Gliwice. The investigation have been shown correctness of proposed method.
8
100%
EN
The paper presents a simple method of avoiding singular configurations of contemporary industrial robot manipulators of such renowned companies as ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki, COMAU and KUKA. To determine the singular configurations of these manipulators a global form of description of the end-effector kinematics was prepared, relative to the other links. On the basis of this description , the formula for the Jacobian was defined in the end-effector coordinates. Next, a closed form of the determinant of the Jacobian was derived. From the formula, singular configurations, where the determinant’s value equals zero, were determined. Additionally, geometric interpretations of these configurations were given and they were illustrated. For the exemplary manipulator, small corrections of joint variables preventing the reduction of the Jacobian order were suggested. An analysis of positional errors, caused by these corrections, was presented.
PL
Artykuł przedstawia algorytm rozwiązywania zadania prostego i odwrotnego kinematyki czteroosiowego manipulatora AX-12 Robotic Arm. Algorytm ten stanowi podstawowy składnik przyszłej komputerowej inteligencji tego manipulatora. Zostanie zaimplementowany do środowiska programowego sterownika manipulatora i pozwoli sterować nim z zastosowaniem informacji wizyjnej. Umożliwi to zbliżanie się manipulatora do zauważonego punktu i uchwycenie go, bez konieczności wcześniejszego doprowadzania chwytaka do tego obiektu. Aktualnie informacja wizyjna pozyskana z kamery przesyłana jest poprzez internet do użytkownika, który zdalnie poprzez internet steruje ruchem manipulatora za pomocą joysticka. Najpierw przedstawiono opis kinematyki prostej manipulatora, a następnie formuły stanowiące rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki w postaci globalnej. Formuły te uwzględniają, rozwiązania wielokrotne dla konfiguracji osobliwych manipulatora.
EN
In this paper the solution algorithm of forward and inverse kinematics problem for AX-12 ROBOTIC ARM were presented. On the base of this algorithm the program KinodwrAXI2 was written. In this program the analytical description of work space and subspace of this manipulator were applied. The program will be used to creating of software, that will be control the manipulator by using the vision information of cameras, which specifies required location of the end-effector. This required location makes it possible for the end-effector to approach a manipulation object (observed by cameras) and pick it up.
PL
Artykuł przedstawia bardzo prostą metodę unikania konfiguracji osobliwych manipulatorów współczesnych robotów przemysłowych tak renomowanych firm jak: ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki, COMAU i KUKA. Do wyznaczenia tych konfiguracji opracowano postać globalną opisu kinematyki członu roboczego względem pozostałych członów. Na podstawie tego opisu wyprowadzono formuły na jakobian analityczny manipulatora w układzie współrzędnych członu roboczego. Następnie opracowano postać jawną formuły na wyznacznik jakobianu. Z formuły tej wyznaczono konfiguracje osobliwe, przy których wyznacznik przyjmuje wartość równą zeru. Ponadto podano interpretacje geometryczne tych konfiguracji i zilustrowano je. Dla przykładowego manipulatora zastosowano zaproponowaną metodę unikania osobliwości, polegającą na niedużych korektach współrzędnych naturalnych członów, zapobiegających obniżeniu się rzędu jakobianu, z analizą błędów położenia spowodowanych tymi korektami.
EN
The article presents the very simple method of avoiding the singular configurations of contemporary industrial robot manipulators such renowned companies as ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki and COMAU KUKA. To determine these configurations have worked form of a global description of the work link kinematics with respect to the other links. On the basis of this description the geometric Jacobian of manipulator was derived in work link frame. Next, the formula for the determinant of Jacobian was derived. From the formula the singular configurations were determined. Moreover, given geometric interpretations of these configurations and illustrated them. For the sample manipulator were proposed small corrections of link natural coordinates to prevent the reduction of a Jacobian rank. The analysis of the position errors caused by these corrections were presented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań ruchu robota edukacyjno-przemysłowego L-1. Robot posiada manipulator o 6 stopniach swobody, napędzany 6 silnikami skokowymi, sterowanymi bez sprzężenia zwrotnego. Przedstawiono modele matematyczne kinematyki i dynamiki manipulatora, uwzględniające rozkłady mas. Przedstawiono modele matematyczne silników skokowych, uwzględniające sprzężenie magnetyczne faz wytwarzających moment napędowy. Opracowano modele graficzne robota L-1, które wykorzystano do symulacji ruchu robota L-1. Zaproponowano metody uproszczeń modelu dynamiki manipulatora i przeanalizowano skutki tych uproszczeń.
EN
Research results of educational & industrial L-1 robot are presented. The robot possess manipulator with six degrees of freedom which is driving by six stepping motors. The motors are controlled without feedback. Mathematical models of manipulator kinematics and dynamics and stepping motor are presented. Graphic models of L-1 robot are working in Simulink integrated Matlab. The models are used to simulation of L-1 robot motion for exemplary required trajectory. Methods manipulator dynamics model simplifications are proposed. Results of the simplifications are analysed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki identyfikacji parametrów kinematyki manipulatora eksperymentalnego. Jest nim manipulator IRb-6 poruszający się po torze jezdnym LP-1. Zilustrowano sposób zamocowania wskaźników na manipulatorze oraz punkty pomiarowe. Przedstawiono modele kinematyki wybranych punktów pomiarowych. Na podstawie tych modeli zostały zidentyfikowane parametry kinematyki sześciu stopni swobody manipulatora. Skupiono uwagę na modelach wiążących współrzędne naturalne siłowników ze współrzędnymi enkoderów. Przeprowadzono także analizę statystyczną identyfikacji dla każdego stopnia swobody manipulatora.
EN
Identification results of experimental manipulator kinematic's parameters are presented. An IRb-6 manipulator moving on LP-1 track is the experimental manipulator. Connections of indicators to the manipulator and measurement points are illustrated. Kinematic models of selected measurement points are presented. For six degrees of freedom of the experimental manipulator, on the base of these models, a kinematic's parameters are identified. The models which connect actuator natural coordinates with encoder coordinates are took into consideration. For all degrees of freedom a statistical analysis of the identification was performed.
13
100%
EN
In this paper the solution algorithm of an inverse kinematics problem for IRB, Fanuc, Mitsubishi, Adept and Kuka robots is presented. This algorithm may be a basic component of future computational intelligence for theses robots. The problem of computing the joint variables corresponding to a specified location of end-effector is called an inverse kinematics problem. This algorithm was implemented into the controller of the KUKA KRC3 robot. It allowed controlling these robots by using the vision system, which specifies the required location of the end-effector. This required location makes it possible for the end-effector to approach a manipulation object (observed by the vision system) and pick it up. These robots are equipped with several manipulators which have 6 links joined by a revolute joint. First the location of end-effector in relation to the base of the manipulator was described. Next the analytical formulas for joint variables (dependent on these location) were presented. These formulas have taken into account the multiple solutions for singular configurations of these manipulators.
PL
W rozprawie przedstawiono modele matematyczne ruchu robotów przemysłowych, z manipulatorami tworzącymi szeregowe otwarte łańcuchy kinematyczne. Przeanalizowano aktualny stan opisu kinematyki i dynamiki manipulatorów ze szczególnym uwzględnieniem skutków stosowanych uproszczeń. Sformułowano modele opisujące proste i odwrotne zadanie kinematyki w postaci ciągłej i różniczkowej w podprzestrzeni manipulatorów. Zaproponowano opis podprzestrzeni manipulatorów za pomocą równań kluczowych. Równania kluczowe pozwalają sprawdzić przynależność punktów zadanych do podprzestrzeni manipulatorów, bez konieczności sprawdzania 12 proporcji liczbowych, jak to ujęto w pracy Craiga [10]. Różniczkowe równania kluczowe umożliwiają sprawdzenie przynależności zadanych przyrostów różniczkowych położenia i orientacji elementu wykonawczego do podprzestrzeni manipulatora. Opracowano ogólne modele dynamiki manipulatorów, uwzględniające rozkłady mas: członów, obiektu manipulacji, siłowników i zespołów przekazujących napędy. Przedstawiono ogólne postacie równań Newtona - Eulera i Lagrange'a. W równaniach uwzględniono ruch osi obrotów siłowników oraz elementów zespołów przekazujących napędy. Modele te są słuszne dla dowolnego sposobu napędu, tj. dla bezpośredniego i pośredniego. Uwzględnienie rozkładu mas siłowników wymagało dokładniejszego niż w dotychczasowej literaturze opisu kinematyki elementów wykonawczych siłowników i elementów stanowiących zespoły przekazywania napędu. Przedstawiono sposoby opisu kinematyki siłowników oraz elementów zespołów przekazujących napędy. Ogólne modele kinematyki i dynamiki zastosowano do opisu ruchu manipulatorów AS, L-1, IRb-6 i eksperymentalnego. Opracowano także modele matematyczne siłowników, wzmacniaczy mocy, regulatorów prądów siłowników oraz serwomechanizmów robotów AS, L-1 i eksperymentalnego. Zastosowano programy symulacji tych robotów w środowisku programowym Simulinka, krótkie charakterystyki programów komputerowego planowania ruchu robotów, przykłady planowania, przykłady symulacji, metody uproszczeń modeli matematycznych robotów, porównanie wyników symulacji robota eksperymentalnego z wynikami pomiarów oraz podsumowanie rezultatów badań. Wyprowadzono formę liniową równań dynamiki manipulatorów względem parametrów masowych. Podano ogólne formuły opisujące funkcje regresji potrzebne do kalibracji parametrów modeli ruchu manipulatorów, wcześniej odczytanych, zmierzonych lub obliczonych, oraz wyszczególnienie parametrów kinematyki i dynamiki robotów AS, L-1 i eksperymentalnego. W sformułowanych wnioskach i uwagach końcowych stwierdzono konieczność ścisłej analizy matematycznej zjawisk fizycznych w złożonych systemach robotów na potrzeby modelowania, symulacji i programowania. Programy komputerowego planowania i symulacji ruchu robotów AS, L-1 oraz program symulacji ruchu robota eksperymentalnego opracowano w MATLAB-ie i utworzono w Simulinku. Program planowania ruchu robota eksperymentalnego został napisany w języku C i zainstalowany w sterowniku nadrzędnym tego robota.
EN
Mathematic models of motion of industrial robots equipped with manipulators in a form of an open kinematic chain are in focus of the dissertation. The actual state of manipulator kinematics and dynamics description was analyzed, with particular consideration of results of used simplifications. Direct and inverse kinematics models in continuous and differential forms were proposed, with taking into consideration manipulator subspace description. The description by means of key equations was proposed. The key equations allow to check if desired point belong to manipulator subspace, without necessity of checking 12 numerical proportions, as proposed in [10]. Differential key equations allow to check if desired differential changes of effector position and orientation belong to manipulator subspace. General models of manipulator dynamics accounting mass distribution of links, manipulation object, actuators and drive units were proposed. General forms of Newton-Euler and Lagrange equations were presented. In these equations an actuator axis motion and drive units motion were taken into consideration. These models are valid for direct and indirect drive of manipulators. Taking into consideration mass distribution of actuators required more precise than in hitherto literature description of actuators and drive units kinematics. Description of drive units and actuators kinematics was presented. The general models of kinematics and dynamics were used for description of motion of AS, L-1, IRb-6 and experimental manipulators. Mathematical models of actuators, power amplifiers, actuator current controllers and servos of AS, L-1 and experimental robots were proposed too. Computer programs for simulation of these robots in Simulink environment, short characteristics of computer planning of robot motion, examples of planning, examples of simulations, simplification methods of mathematic models of robots, comparison between simulation of experimental robot and experimental results and summary of research results were presented. Linear form of manipulator dynamics equations with respect to mass parameters was derived. General forms of regression functions necessary to calibration of parameters of manipulator motion models (which were earlier read, measured or computed) were derived. The kinematics and dynamics parameters of AS, L-1 and experimental robots were also specified. In final conclusions the necessity of strict mathematic analysis of phenomenones physic in complex robot systems for robot modeling, simulation and programming were professed. Planning and simulation computer programs of AS and L-1 robot motion and simulation computer program of experimental robot were written in MATLAB and created in Simulink. Planning computer program of experimental robot was written in language C and implemented to master controller of this robot.
EN
In this paper, a measure of condition sets of configurations for the calibration of the kinematics' parameters of IRb-6, IRp-6 and URP-6 manipulators is proposed. The following conditions were analyzed: size of set, sensitiveness of configurations to kinematics' parameter errors, linear dependence of columns and rows of measure matrix. This matrix is created by position coordinates of a gripper in all configurations of the tested set. On the basis of this analysis of linear dependance of columns and row of Jacobi matrix of IRb-6, IRp-6, URP-6 manipulators the way of generation of sets of configurations for calibration was proposed. From among 12960 discretization points of servo's space of these manipulators the sets of configurations which are best conditioned have been created. These sets are necessary for the calibration of kinematics' parameters of these manipulators. These sets are useful for calibration which is based on direct kinematics models.
EN
In this work, simplification methods of robot models for reducing simulation time are proposed. Reducing simulation time by means of increasing a discrete time step is proposed. The evaluation of both simplifications of robot models and increasing the discrete time step are presented. For AS robot and experimental robot these methods are applied. The graphic models of these robots, created in Simulink are proposed. The Simulink gives a possibility of easy modeling of complex dynamic systems. These robots possess manipulation, drive and control systems. The results of simulation of robot movements by means of non-simplified models are presented. The required exemplary trajectories, described by motor angles, have been investigated. A method of the choice of a discrete lime step for simulation by means of non-simplified robot models, with the fixed value of this step, is presented. Next, results of simulation of robot movements by means of simplified models and increased discrete time step were presented. Simulation errors caused by simplifications of robot models and increasing discrete time step were evaluated. Times of simulation by means of the simplified robot models and increased discrete time step were compared to times of simulation by means of non-simplified robot models and non-increased discrete time step. The times of simulations by means of simplified robot models and increased discrete time step were compared to simulated times.
PL
Praca przedstawia charakterystykę oprogramowania robota Robix, umożliwiającego planowanie i realizację trajektorii zewnętrznych. Robot wyposażony jest w manipulator o strukturze łańcucha kinematycznego szeregowego otwartego OOO (z trzema parami obrotowymi). Wyprowadzono równania kinematyki prostej i odwrotnej w postaci globalnej. Równania kinematyki odwrotnej posłużyły do opracowania algorytmu planowania trajektorii. Algorytm ten stanowił podstawę do zaprojektowania programu sterowania robotem.
EN
In this work the characteristics of the Robix robot programming is presented. The planning and realization of Cartesian trajectories by this robot is possible by means of the programming The manipulator in form of several kinematic chain with three DOF has the robot. The equations describing the direct and inverse kinematics problem were derived. The equations have global form. The computer application steering of the robot was designed on the base of these equations.
PL
Praca zawiera opis programu umożliwiającego sterowanie robotem ROBIX, posiadającego trzy stopnie swobody. Przedstawia trzy moduły programu, umożliwiające planowanie ruchu po liniach prostych, pisanie wyrazów i uczenie robota ROBIX.
EN
The description of the program, which we can use for programming of ROBIX robot, is presented. The ROBIX robot posses manipulator with 3 degrees of freedom. The three basic modules of this program are presented. The modules allow to planning straight - line movement, writing words and programming by teaching of ROBIX robot.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.