14623

Решение обратной задачи кинематики двухзвенного манипулятора

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа №4: Вариант 2 Решение обратной задачи кинематики двухзвенного манипулятора. Цель работы: изучение алгоритмов решения обратной задачи кинематики Решение ПЗП для двухзвенного манипулятора с вращательными парами: Дано: Получим р...

Русский

2013-06-08

176.5 KB

44 чел.

Лабораторная работа №4:

Вариант 2

Решение обратной задачи кинематики двухзвенного манипулятора.

Цель работы: изучение алгоритмов решения обратной задачи кинематики

  1.  Решение ПЗП для двухзвенного манипулятора с вращательными парами:

Дано:

Получим решение:

  1.  Решим ОЗП для двухзвенного манипулятора с вращательными парами аналитически.

Исходя из теоремы косинусов получим:

Поделим уравнения системы друг на друга. Получим:

В первом приближении будем иметь:

Рабочая зона манипулятора:

Программа для вычисления обобщенных координат  и  для заданных абсолютных координат, лежащих в рабочей зоне манипулятора на основе аналитического решения ОЗП:

function res=upr4(x,y);

%%peremennie

l1=0.5;

l2=0.3;

mnogo='manipulyator ne dostanet';

%%raschet

if (x^2+y^2)>((l1+l2)^2)

   disp(mnogo)

   return

elseif or((x<0),(y<0))

   disp('error')

   return

else

q1=atan(y/x);

q2=acos((x^2+y^2-l1^2-l2^2)/(2*l1*l2));

q1*180/pi

q2*180/pi

end

Программа для вычисления обобщенных координат  и  для заданных абсолютных координат, лежащих в рабочей зоне манипулятора на основе метода итераций.

function res=upr4_1(x0,y0);

%%peremennie

l1=0.5;

l2=0.3;

flag=0;

mnogo='manipulyator ne dostanet';

malo='malo';

dq=pi/180;%%prirashenie uglov

eps=0.01;%%tochnjst' poiska

%%raschet

if (x0^2+y0^2)>=((l1+l2)^2)

disp(mnogo)

return

elseif y0<=0

disp(malo)

return

else

for q1=0:dq:pi

for q2=0:dq:pi

x=l1*cos(q1)+l2*cos(q1+q2);

y=l1*sin(q1)+l2*sin(q1+q2);

if and(abs(x-x0)<eps,abs(y-y0)<eps)

flag=1;

disp('reshenie naydeno')

q1*180/pi

q2*180/pi

return

break

end

if flag==1

break

end

end

end

end

Таблица соответствия обобщенных координат и абсолютных координат для различных точек рабочей зоны:

Для итерационного метода

Для аналитического решения

x

y

q1

q2

0

0.8

90

0

0.4

0.4

13

94

0.3

0.4

17

108

0.3

0.7

52

38

x

y

q1

q2

0

0.8

89,71

0

0.4

0.4

13,19

93,48

0.3

0.4

17,22

107,86

0.3

0.7

52,12

37,93

Ответы на контрольные вопросы:

1. При известных геометрических параметрах звеньев найти все возможные векторы присоединённых переменных манипулятора, обеспечивающие заданное положение и ориентацию схвата относительно абсолютной систем координат.

2. Задаются координаты рабочего органа в абсолютной системе координат x0,y0,z0

3. Обратная задача кинематики состоит в определении по  заданным

координатам  рабочего  органа  в  абсолютной  системе   координат

x0,y0,z0 обобщенных координат qi , i=1,n манипулятора,  опреде-

ляющих взаимное расположение звеньев при позиционировании рабочего органа в заданной точке С0 (x0,y0,z0 ).

4. Для того, чтобы решение обратной задачи кинематики было получено в явном виде, необходимо, чтобы конструкция робота удовлетворяла одному из двух условий:

1. Оси трех смежных сочленений пересекаются в одной точке.

2. Оси трех смежных сочленений параллельны между собой.

5. Задача решается методом итераций и методом нелинейного программирования. Т.е. метод обратных преобразований в эйлеровых координатах и геометрический подход.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42521. Снятие кривой намагничения и петли гистерезиса с помощью осциллографа 142.5 KB
  Краткие теоретические сведения Ферромагнетикам свойственно явление гистерезиса. Замкнутая кривая bcdef называется петлёй гистерезиса рис. Можно получить семейство петель гистерезиса по способу описанному ранее не доводя намагничение образца до насыщения.
42522. Определение ёмкости конденсаторов 104 KB
  Оборудование: регулятор напряжения ЛАТР миллиамперметр переменного тока на 250 мА вольтметр на 150 В конденсаторы. Если конденсатор включить в цепь постоянного тока то спустя некоторое время он зарядится т. Если конденсатор включить в цепь переменного тока то он будет перезаряжаться с частотой переменного ток и в подводящих проводах всё время будут перемещаться электрические заряды т.
42523. Изучение процессов зарядки и разрядки конденсаторов 240.5 KB
  Цель работы: изучить процессы, происходящие в цепи при зарядке (разрядке) конденсаторов, освоить метод расчёта ёмкости конденсаторов по данным о временной зависимости тока зарядки (разрядки). Оборудование: конденсатор, набор резисторов, микроамперметр на 100 мкА, источник питания постоянного тока, выключатель, секундомер, соединительные провода.
42524. Определение горизонтальной составляющей индукции земного магнетизма с помощью тангенс-гальванометра 102 KB
  Южный полюс магнитного поля Земли находится вблизи северных берегов Америки около 750 северной широты и 1010 западной долготы а северный полюс − в Антарктиде около 670 южной широты и 1400 восточной долготы. Существование магнитного поля Земли непосредственно подтверждается отклонением лёгкой магнитной стрелки при её свободном подвесе. При этом последняя устанавливается в направлении касательной к линии индукции магнитного поля Земли.
42525. Изучение однофазного трансформатора 118 KB
  Принцип действия трансформатора основан на использовании явления электромагнитной индукции. Знак − указывает на то что ЭДС в первичной и вторичной обмотках трансформатора противоположены по фазе. Создаваемый этим током магнитный поток Ф0 концентрируется в магнитопроводе и пронизывает все обмотки трансформатора индуцируя в первичной обмотке ЭДС самоиндукции 27.
42526. Определение длины электромагнитной волны в двухпроводной линии 96 KB
  Исследование электромагнитных волн в пространстве связано с некоторыми экспериментальными трудностями поэтому Лехером была предложена система состоящая из двухпроводной линии источника и приёмника электромагнитных волн. В двухпроводной линии реализуются два различных процесса передачи электромагнитного поля: с помощью токов проводимости и с помощью токов смещения. В этом случае электрические явления существенно зависят от сопротивления линии и следовательно от материала проводников.
42527. Определение ЭДС источника тока с помощью двух вольтметров 76.5 KB
  Оборудование: источник ЭДС постоянного тока два вольтметра. Физическая величина равная работе Астор сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всей замкнутой электрической цепи называется электродвижущей силой ЭДС 29.6 рассчитать ЭДС источника.
42528. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА 353.5 KB
  Эти процессы графически изображаются на экране электронно-лучевой трубки ЭЛТ которая является основным органом электронного осциллографа. Наблюдение изображения на экране осциллографа называется осциллографированием. Изображение на экране или его фотография называется осциллограммой. Подводя отрицательный потенциал к цилиндру можно уменьшить количество электронов проходящих через его отверстие а следовательно уменьшить и яркость пятна на экране трубки.
42529. Ток в вакууме. Методическое указание к выполнению лабораторной работы 712 KB
  Условие вылета электрона из металла: 4 Термоэлектронная эмиссия лежит в основе получения электрического тока в вакууме и устройства вакуумных электронных ламп. Если же катод К соединённый с отрицательным полюсом анодной батареи Ба раскалить при помощи добавочной батареи накала Бнак до высокой температуры то миллиамперметр...