ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - ΣΥΝΟΨΗ

Σχετικά έγγραφα
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Π. Ασβεστάς Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

Συστήματα συντεταγμένων

Χωρικές Περιγραφές και Μετασχηµατισµοί

Με τη σύμβαση της «κινηματικής αλυσίδας», ο μηχανισμός αποτυπώνεται σε πίνακα παραμέτρων ως εξής:

Θέση και Προσανατολισμός

Με τη σύμβαση της «κινηματικής αλυσίδας», ο μηχανισμός αποτυπώνεται σε πίνακα παραμέτρων ως εξής:

Συστήματα συντεταγμένων

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διαλέξεις #11-#12

Δυναµική των Ροµποτικών Βραχιόνων. Κ. Κυριακόπουλος

υναµ α ι µ κή τ ων Ρ οµ ο π µ ο π τ ο ικών Βραχιόνων

3. ΥΝΑΜΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΩΝ ΒΡΑΧΙΟΝΩΝ

Σύμφωνα με το Ινστιτούτο Ρομποτικής της Αμερικής

Κεφάλαιο 2. Διανύσματα και Συστήματα Συντεταγμένων

Εισαγωγή στην Ρομποτική

Οµάδα Ασκήσεων #1-Λύσεις

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

Τα ρομπότ στην βιομηχανία

Ροµποτική. είτε µε το ανυσµατικό άθροισµα. όπου x = αποτελούν τα µοναδιαία ανύσµατα του

Εισαγωγή στη θεωρία μετασχηματισμών. Τα ρομπότ στην βιομηχανία

Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Αφφινικοί Μετασχηματισμοί Αναπαράσταση Γεωμετρικών Μορφών

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Τεχνολογία Παιγνίων. Τεχνολογία Παιγνίων. Εισαγωγή. Διάνυσμα και βαθμωτά μεγέθη

Διάλεξη #10. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Γραφικά με υπολογιστές. Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Χειμερινό εξάμηνο.

ΕΦΑΠΤΟΜΕΝΗ ΤΗΣ ΓΡΑΦΙΚΗΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗΣ ΜΙΑΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Κίνηση κατά μήκος ευθείας γραμμής

Κεφάλαιο 3 ο : Αναπαράσταση θέσης

Κεφάλαιο 2. Διανύσματα και Συστήματα Συντεταγμένων

2ο Μάθημα Μετασχηματισμοί 2Δ/3Δ και Συστήματα Συντεταγμένων

δίου ορισμού, μέσου του τύπου εξαρτημένης μεταβλητής του πεδίου τιμών που λέγεται εικόνα της f για x α f α.

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

Χωρικές Περιγραφές και Ομογενείς Μετασχηματισμοί

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Μηχανική Στερεού Σώματος. Ροπή Δυνάμεων & Ισορροπία Στερεού Σώματος. Επιμέλεια: ΑΓΚΑΝΑΚΗΣ A.ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Φυσικός

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. ΜΕΡΟΣ 1ο ΑΛΓΕΒΡΑ

Σημειώσεις του μαθήματος Μητρωϊκή Στατική

6.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Μετασχηματισμοί στον R 2 Μπορούν να παρασταθούν (και να υλοποιηθούν) με πολλαπλασιασμό πινάκων Ο πολλαπλασιασμός Ax μπορεί να ειδωθεί σαν μετασχηματισ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΩΝ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΪΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ & ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ. Ενότητα 5 η : Παραδείγµατα 3 µηχανισµών. χώρο (3 )

Μεθοδολογία Παραβολής

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β. 2x 1. είναι Τότε έχουμε: » τον χρησιμοποιούμε κυρίως σε θεωρητικές ασκήσεις.

Θεωρία μετασχηματισμών

από t 1 (x) = A 1 x A 1 b.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 2: ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Κεφάλαιο 2: Διανυσματικός λογισμός συστήματα αναφοράς

Μετασχηματισμοί Μοντελοποίησης (modeling transformations)

Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό έτος: Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών - 3.

( AB) + ( BC) = ( AC).

Μαθηματικό υπόβαθρο. Κεφάλαιο 3. Μαθησιακοί στόχοι. 3.1 Εισαγωγή. 3.2 Σημεία και διανύσματα

6.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

ισδιάστατοι μετασχηματισμοί ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ισδιάστατοι γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου Ι. Λυχναρόπουλος

1. Τι είναι η Κινηματική; Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη;

Κεφάλαιο M3. Διανύσµατα

Λύσεις των θεμάτων του Διαγωνίσματος Μηχανικης ΙΙ (29/8/2001) (3), (4), όπου, (5),, (6), (9), όπου,

3.5 Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ y=α/x-η ΥΠΕΡΒΟΛΗ Ποσά αντιστρόφως ανάλογα- Η υπερβολή

Κίνηση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Σχεδιασµός Τροχιάς. Σχήµα Πορείες στον χώρο των αρθρώσεων και τον Καρτεσιανό χώρο.

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος. Στυλιάρης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ,,

d dx ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΕΥΘΕΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. i) Μία ευθεία με συντελεστή διεύθυνσης ίσο με το μηδέν, θα είναι παράλληλη στον άξονα των y.

Τετραγωνικά μοντέλα. Τετραγωνικό μοντέλο συνάρτησης. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1. Παράδειγμα τετραγωνικού μοντέλου #1

1)Βρείτε την εξίσωση για το επίπεδο που περιέχει το σηµείο (1,-1,3) και είναι παράλληλο προς το επίπεδο 3x+y+z=a όπου a ένας αριθµός.

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 4ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διπλά Ολοκληρώματα Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΥΡΑΥΛΩΝ. Η προώθηση των πυραύλων στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ορμής.

Λύσεις στο επαναληπτικό διαγώνισμα 3

Οµάδα Ασκήσεων #3-Λύσεις

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧ/ΚΩΝ & ΜΗΧ/ΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 1ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανύσματα, Ευθείες Επίπεδα, Επιφάνειες 2ου βαθμού Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο 3.2 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ Η. (Σ) όπου α, β, α, β, είναι οι

b proj a b είναι κάθετο στο

2.2 ΓΕΝΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΕΞΙΣΩΣΗΣ ΕΥΘΕΙΑΣ

Συναρτήσεις Θεωρία Ορισμοί - Παρατηρήσεις

3.6 Ευθεία και Αντίστροφη υναµική

Κλασική Ηλεκτροδυναμική Ι

Αλλαγή µεταβλητής στο τριπλό ολοκλήρωµα ( ) Β R Jordan µετρήσιµα υποσύνολα του U. R, ανοικτό µε. y y y συµβολίζει την ορίζουσα του πίνακα Jacobi

Πολλαπλασιασμός αριθμού με διάνυσμα

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ & ΓΡΑΦΙΚΩΝ. Τρισδιάστατοι γεωμετρικοί μετασχηματισμοί

1,y 1) είναι η C : xx yy 0.

Μιγαδική ανάλυση Μέρος Α Πρόχειρες σημειώσεις 1. Μιγαδικοί αριθμοί. ΤΕΤΥ Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Μιγαδική Ανάλυση Α 1

. Μονάδες 3 β) Τα διανύσματα και. τότε x1x2 y1y2. είναι κάθετα αν και μόνο αν 0 Μονάδες 3 γ) Το διάνυσμα,

Κεφάλαιο 1: Κινηματική των Ταλαντώσεων

Καρτεσιανές συντεταγμένες Γραφική παράσταση συνάρτησης

Οδηγίες για το Geogebra Μωυσιάδης Πολυχρόνης Δόρτσιος Κώστας

( ) ) V(x, y, z) Παραδείγματα. dt + "z ˆk + z d ˆk. v 2 =!x 2 +!y 2 +!z 2. F =! "p. T = 1 2 m (!x2 +!y 2 +!z 2

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό πεδίο νόμος Gauss. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Π. Ασβεστάς Γ. Λούντος Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

5 ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ

Σχεδίαση τροχιάς. (α) (β) (γ) (δ) Σχήµα 2.5

(a) = lim. f y (a, b) = lim. (b) = lim. f y (x, y) = lim. g g(a + h) g(a) h g(b + h) g(b)

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΞΗ ΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΩΝ

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Ανασκόπηση-Μάθημα 29 Σφαιρικές συντεταγμένες- Εφαρμογές διπλού και τριπλού ολοκληρώματος- -Επικαμπύλιο ολοκλήρωμα α είδους

Transcript:

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - Π. ΑΣΒΕΣΤΑΣ E MAIL: pasv@uniwa.gr Εφαρμογές ρομποτικής στην Ιατρική Κλασσική χειρουργική Ορθοπεδικές επεμβάσεις Νευροχειρουργική Ακτινοθεραπεία Αποκατάσταση φυσιοθεραπεία 2

Βασικοί τύποι βραχιόνων 5 βασικοί τύποι:. Καρτεσιανός 2. Κυλινδρικός 3. Σφαιρικός 4. SCARA (2 περιστροφικές αρθρώσεις και μία πρισματική άρθρωση) 5. Ανθρωπομορφικός (3 περιστροφικές αρθρώσεις) 3 Κανόνας δεξιού χεριού Χρησιμοποιούμε το δεξί χέρι: Ο αντίχειρας και τα υπόλοιπα δάχτυλα σε ορθή γωνία. Ο αντίχειρας δείχνει τον ο άξονα. Τα υπόλοιπα δάχτυλα δείχνουν τον 2 ο άξονα. Η παλάμη δείχνει την κατεύθυνση του 3 ου άξονα. Μνημονικός κανόνας για τη σειρά των αξόνων: yy. 4 2

Κανόνας δεξιού χεριού Ειδικά, εάν είναι γνωστοί οι άξονες και,τότε: Αντίχειρας στον Δάχτυλα στον Παλάμη δείχνει κατεύθυνση του y. Εάν δεν βολεύει η τοποθέτηση του χεριού: Βάζουμε αντίχειρα στο Βάζουμε δάχτυλα στην αντίθετη κατεύθυνση του Η παλάμη θα δείχνει την αντίθετη κατεύθυνση του y. 5 ΕΥΡΕΣΗ ΑΞΟΝΑ y y 6 3

ΕΥΡΕΣΗ ΑΞΟΝΑ y y 7 ΕΥΡΕΣΗ ΑΞΟΝΑ y y 8 4

Πίνακας Περιστροφής Έστω δύο καρτεσιανά συστήματα συντεταγμένων, το και το με άξονες,y, και,y, αντίστοιχα. Η περιστροφή του συστήματος ως προς το σύστημα εκφράζεται από έναν πίνακα 33, ο οποίος συμβολίζεται με R. Ο πίνακας περιέχει τα συνημίτονα των γωνιών που σχηματίζει κάθε άξονας του συστήματος με κάθε άξονα του συστήματος (9 συνδυασμοί). Οι στήλες του πίνακα αντιστοιχούν στους άξονες του συστήματος {} με τη σειρά,y, και οι γραμμές αντιστοιχούν στους άξονες του συστήματος στη σειρά,y,. R y y y cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ cos θ 9 Πίνακας Περιστροφής Ειδική περίπτωση: περιστροφή γύρω από τον άξονα κατά γωνία θ. Το σύστημα και το σύστημα έχουν παράλληλους άξονες ( ), αλλά οι άξονες και y σχηματίζουν γωνία θ. cos θ sin θ R sin θ cos θ y θ y θ 5

Πίνακας Περιστροφής Ειδική περίπτωση: οι άξονες του συστήματος είναι παράλληλοι με τους άξονες του συστήματος : y y R Σε έναν πίνακα περιστροφής: δεν μπορεί να υπάρχει μία γραμμή ή μία στήλη που να έχει μόνο. δενμπορείναυπάρχειμίαγραμμήήμίαστήληπουναέχειπερισσότερα από ένα. Διάνυσμα μετατόπισης Έστω δύο καρτεσιανά συστήματα συντεταγμένων, το και το με άξονες,y, και,y, αντίστοιχα. Η μετατόπιση του συστήματος ως προς το σύστημα εκφράζεται από έναν διάνυσμα 3, το οποίο συμβολίζεται με d. To περιέχει την μετατόπιση της αρχής των αξόνων του συστήματος ως προς την αρχή των αξόνων του συστήματος κατά μήκος των τριών αξόνων του συστήματος : d d d d 2 6

Πίνακας ομογενούς μετασχηματισμού (HTM) Έστω δύο καρτεσιανά συστήματα συντεταγμένων, το και το με άξονες,y, και,y, αντίστοιχα. Ηπεριστροφήκαιημετατόπισητουσυστήματος ως προς το σύστημα περιγράφεται από έναν πίνακα 44 που περιλαμβάνει τον πίνακα περιστροφής (πάνω αριστερά υποπίνακας 33 ) και το διάνυσμα μετατόπισης (τελευταία στήλη). Η τελευταία γραμμή είναι Ο πίνακας ονομάζεται πίνακας ομογενούς μετασχηματισμού και συμβολίζεται με Η Η cos θ cos θ cos θ d cos θ cos θ cos θ d cos θ cos θ cos θ d 3 Πίνακας ομογενούς μετασχηματισμού (HTM) Παράδειγμα Το σύστημα {} έχει μετατοπιστεί 5 cm κατά και 4 cm κατά ως προς το. Να υπολογιστεί ο HTM του {} ως προς το {}. Λύση R 5 d 4 5 H 4 y y 4 7

Πίνακας ομογενούς μετασχηματισμού (HTM) Αν a,b,c είναι οι συντεταγμένες ενός σημείου ως προς το σύστημα,τότεοι συντεταγμένες d,e,fως προς το σύστημα {} προκύπτουν ως εξής: d a e b H f c Στο προηγούμενο παράδειγμα, εάν ένα σημείο έχει συντεταγμένες 2, 3,4 ως προς το σύστημα, τότε οι συντεταγμένες ως προς το σύστημα θα είναι: 5 2 2 3 4 4 4 8 δηλαδή 2,4,8. 5 Κινηματικές εξισώσεις Το βασικό αντικείμενο μελέτης στη ρομποτική, είναι να γίνει συσχέτιση της θέσης και του προσανατολισμού του τελικού επενεργητή με τις μεταβλητές των αρθρώσεων (δηλαδή τις γωνίες περιστροφής εάν πρόκειται για περιστροφικές αρθρώσεις ή τις μετατοπίσεις για πρισματικές αρθρώσεις). Εάν επιτευχθεί αυτό, τότε εάν γνωρίζουμε το ένα από τα δύο μπορεί να βρεθεί το άλλο: Εάνγνωρίζουμετιςτιμέςγιατιςμεταβλητέςτωναρθρώσεωνμπορούμενα υπολογίσουμε τη θέση και τον προσανατολισμό του τελικού επενεργητή. Εάν γνωρίζουμε την επιθυμητή θέση και προσανατολισμό του τελικού επενεργητή μπορούμε να υπολογίσουμε τις αντίστοιχες τιμές για τις μεταβλητές των αρθρώσεων για την επίτευξη αυτών. 6 8

Κινηματικές εξισώσεις Βήματα για την εξαγωγή των εξισώσεων που συνδέουν συντεταγμένες τελικού επενεργητή με τις μεταβλητές των αρθρώσεων: Δημιουργία κινηματικού διαγράμματος. Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων. Εύρεση πινάκων ομογενούς μετασχηματισμού. Εξαγωγή σχέσεων που περιγράφουν τις συντεταγμένες του τελικού επενεργητή σε συνάρτηση με τις μεταβλητές των αρθρώσεων. Παραγωγή αντίστροφων σχέσεων που περιγράφουν τις μεταβλητές των αρθρώσεων σε συνάρτηση με τις συντεταγμένες του τελικού επενεργητή. 7 Κινηματικό Διάγραμμα Ένα κινηματικό διάγραμμα απεικονίζει τη δομή ενός ρομπότ με τη μορφή ενός απλοποιημένου διαγράμματος. Οι αρθρώσεις αναπαρίστανται με κυλίνδρους (περιστροφικές) ή κύβους (πρισματικές), ενώ οι σύνδεσμοι με ευθείες γραμμές. Στο κινηματικό διάγραμμα, σημειώνονται οι μεταβλητές των αρθρώσεων, τα μήκη των συνδέσμων και συστήματα αναφοράς σε κάθε άρθρωση και στον τελικό επενεργητή. Σχεδιάζεται για μηδενικές τιμές των μεταβλητών των αρθρώσεων. 8 9

Κινηματικό Διάγραμμα Παράδειγμα l θ l l d 9 Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων Τοποθετείται ένα σύστημα συντεταγμένων σε κάθε άρθρωση καθώς και στον τελικό επενεργητή. Για βραχίονα με N αρθρώσεις τοποθετούμε Nσυστήματα συντεταγμένων. Τα συστήματα συντεταγμένων αριθμούνται,, Nξεκινώντας από ην η άρθρωση και καταλήγοντας στον τελικό επενεργητή. Το σύστημα συντεταγμένων που τοποθετείται στην πρώτη άρθρωση, θεωρείται ως σύστημα αναφοράς και συμβολίζεται με. Το σύστημα αυτό θεωρείται σταθερό και δεν μετακινείται. Θέλουμεναεκφράσουμετιςσυντεταγμένεςτουτελικούεπενεργητήωςπροςτο σύστημα αυτό. Η τοποθέτηση των υπόλοιπων συστημάτων συντεταγμένων απλοποιούν και τυποποιούν τη διαδικασία εύρεσης των συντεταγμένων του τελικού επενεργητή ως προς το σύστημα αναφοράς. 2

Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων Κανόνες Denavit Hartenberg (DH):. Ο άξονας σε κάθε σύστημα συντεταγμένων συμπίπτει με τον άξονα κίνησης της άρθρωσης (Για τον τελικό επενεργητή, προτιμάται (χωρίς να είναι υποχρεωτικός) ο άξονας να είναι παράλληλος με άξονας του προηγούμενου συστήματος συντεταγμένων). 2. Ο άξονας σε κάθε σύστημα συντεταγμένων πρέπει να κάθετος με τον άξονα του τρέχοντος και του προηγούμενου συστήματος συντεταγμένων ( και ) 3. Η προέκταση του άξονα σε κάθε σύστημα συντεταγμένων πρέπει να τέμνει την προέκταση του άξονα του προηγούμενου συστήματος συντεταγμένων (Δεν εφαρμόζεται για την πρώτη άρθρωση). Εάν δεν τέμνονται, μετακινείται κατάλληλα η αρχή του τρέχοντος συστήματος συντεταγμένων. 4. Ο άξονας y σε κάθε σύστημα συντεταγμένων τοποθετείται με τον κανόνα του δεξιού χεριού. 2 Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων Παράδειγμα Τοποθέτηση άξονα (ταυτίζεται με τον άξονα κίνησης της άρθρωσης) l θ l l 22 d

Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων Παράδειγμα Τοποθέτηση άξονα (. κάθετος στο τρέχοντα και προηγούμενο. 2. Τέμνει τον προηγούμενο ) l θ l l 23 d Τοποθέτηση συστημάτων συντεταγμένων Παράδειγμα Τοποθέτηση αξόνων y (Κανόνας δεξιού χεριού) y l y 2 θ l d l y 24 2

Εύρεση HTM Βρίσκουμε HTM μεταξύ διαδοχικών συστημάτων αναφοράς. Βρίσκουμε τον πίνακα τον περιστροφής λαμβάνοντας υπόψη: την περιστροφή (αν υπάρχει) λόγω άρθρωσης τον προσανατολισμό των δύο συστημάτων συντεταγμένων Βρίσκουμε διάνυσμα μετατόπισης λαμβάνοντας υπόψη : την περιστροφή (αν υπάρχει) λόγω περιστροφικής άρθρωσης την μετατόπιση (εάν υπάρχει) λόγω πρισματικής άρθρωσης την αρχική μετατόπιση των δύο συστημάτων συντεταγμένων Βρίσκουμε τον συνολικό HTM του συστήματος του τελικού επενεργητή ως προς το σύστημα αναφοράς, πολλαπλασιάζοντας τους επιμέρους HTM. 25 Εύρεση HTM Συνέχεια παραδείγματος ΗΤΜ μεταξύ {} και {} R d H l d l d l d 26 3

Εύρεση HTM Συνέχεια παραδείγματος ΗΤΜ μεταξύ {} και {2} cos θ sinθ R 2 sin θ cos θ d 2 cos θ sinθ sin θ cos θ l l sin θ cos θ cosθ sin θ l sin θ l cos θ l H 2 sin θ cos θ l sin θ cosθ sin θ l cos θ l 27 Εξαγωγή σχέσεων Θέλουμεναεκφράσουμετιςσυντεταγμένεςτουτελικούεπενεργητήωςπρος το σύστημα αναφοράς. Εάν έχουμε N αρθρώσεις, έχουμε υπολογίσει του πίνακες H,H 2,,H N N O τελικός επενεργητής έχει συντεταγμένες,, ως προς το τελευταίο σύστημα συντεταγμένων (το σύστημα N). Οι συντεταγμένες, y, ως προς το σύστημα αναφοράς προκύπτουν απότοακόλουθογινόμενο: y H H 2 H N N 28 4

Εξαγωγή σχέσεων Το γινόμενο μπορεί να υπολογιστεί με δύο τρόπους. Βρίσκουμε τον συνολικό HTM H N H H 2 H N N. Πολλαπλασιάζουμε με το : y H N 29 Εξαγωγή σχέσεων Το γινόμενο μπορεί να υπολογιστεί με δύο τρόπους 2. Πολλαπλασιάζουμε το Αυτό που προκύπτει με H N3 N2 κ.ο.κ. y με το H N N. Αυτό που προκύπτει με H N2 N. H H 2 H N3 N2 H N2 N N H N 3 5

Εύρεση σχέσεων Παράδειγμα ος τρόπος H l d sin θ cos θ l sin θ H cosθ 2 sin θ l cos θ l sin θ cos θ l sin θ H 2 H H l 2 cos θ sinθ d l l cos θ 3 Εύρεση σχέσεων Παράδειγμα ος τρόπος y H 2 sin θ cos θ l sin θ l cos θ sinθ d l l cos θ y l sin θ l d l l cos θ 32 6

Εύρεση σχέσεων Παράδειγμα 2 ος τρόπος Πολλαπλασιάζουμε το sin θ cos θ l sin θ cosθ sin θ l cos θ l με τον πίνακα H 2 : l sin θ l cos θ l 33 Εύρεση σχέσεων Παράδειγμα 2 ος τρόπος Πολλαπλασιάζουμε αυτό που προκύπτει με τον πίνακα H : l sin θ y l cos θ l d l y l sin θ l d l l cos θ 34 7

Εύρεση σχέσεων Στο παράδειγμα, οι σχέσεις που παρέχουν τις συντεταγμένες τους τελικού επενεργητή ως προς το σύστημα αναφοράς {}, σε συνάρτηση με τις μεταβλητές των αρθρώσεων είναι: l sin θ yl l d l cos θ Οι συγκεκριμένες σχέσεις είναι πολύ εύκολο να επιλυθούν αντίστροφα για να δώσουν τις μεταβλητές των αρθρώσεων σε συνάρτηση με τις συντεταγμένες των αρθρώσεων: θ sin /l d l l cos θ 35 Παράρτημα cos sin cos 9 cos9 sin 9 sin 9 cos 8 sin 8 cos 3 3 2 sin 3 2 cos 45 2 2 cos 6 2 sin 45 2 2 sin 6 3 2 36 8