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

42 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

81889. Принципы «рациональной бюрократии» Макса Вебера как основа иерархических структур управления 38.18 KB
  Бюрократия рассматривалась им как некий идеальный образ наиболее эффективный инструмент управления социальными структурами и отдельными структурными единицами. Бюрократию как рациональную машину управления характеризуют: жесткая ответственность за каждый участок работы: координация во имя достижения организационных целей; оптимальное действие безличных правил; четкая иерархическая зависимость. Однако позже Вебер стал различать бюрократию в позитивном смысле западная рациональная система управления и в негативном смысле восточная...
81890. Достоинства и недостатки линейной структуры управления 36.39 KB
  Другими словами все функции управления и подчинения сосредотачиваются у руководителя создается вертикальная линия управления и прямой путь воздействия на подчиненных Преимущества линейной структуры управления: Создает реальные условия для единоначалия обеспечивает единство распоряжения в системе управления ориентирует руководителей в основном на решение оперативных задач. Простота управления один канал связи. Недостатки линейной структуры управления: Высокие требования к руководителю который должен быть подготовлен всесторонне.
81891. Достоинства и недостатки линейно-функциональной системы управления 35.61 KB
  Преимущества линейнофункциональной структуры управления: Обеспечивает соблюдение принципа единоначалия и в то же время предполагает рациональную специализацию управленческих звеньев. Недостатки линейнофункциональной структуры управления: Отсутствие тесных взаимосвязей и взаимодействия на горизонтальном уровне между производственными отделениями.
81892. Органические структуры управления 39.41 KB
  При такой организации руководитель проекта взаимодействует с двумя группами подчиненных: с постоянными членами проектной группы и с другими работниками функциональных отделов которые подчиняются ему временно и по ограниченному кругу вопросов. Проектные структуры это структуры управления комплексными видами деятельности которые изза их решающего значения для организации требуют обеспечения непрерывного координирующего и интегрирующего воздействия при жестких ограничениях по затратам срокам и качеству работ. Сетевые организации ...
81893. Достоинства и недостатки матричной структуры управления 38.04 KB
  Достоинства: Одновременное использование нескольких видов деятельности в рамках осуществляемых программ. В рамках системы нет четкого распределения прав каждого участника потому наблюдается тенденция к анархии. Очень часто начинается борьба за власть в рамках внедрения этой системы потому что руководствующие полномочия четко не распределены.
81894. Уровни менеджмента в организационной иерархии 40.53 KB
  Менеджеры высшего звена президент вицепрезидент генерал ректор университет. Менеджеры среднего звена главный бухгалтер главный инженер директор предприятия капитан. Менеджеры низшего звена начальник цеха мастер начальник отдела по маркетингу сержант Три основных уровня менеджеров. Менеджеры низшего звена Функции: осуществление контроля за выполнением производственных заданий; непосредственное руководство рабочими и сотрудниками; обеспечение информацией руководителей высших уровней о выполнении производственных заданий.
81895. Перспективные формы организаций 41.13 KB
  Идея формирования эдхократической организации зародилась еще в середине века в американской компании ХьюлеттПаккард . Отсюда следует что организационная структура управления эдхократической организации порой жестко не определена иерархическое строение ее может довольно часто изменяться у менеджеров не всегда есть жесткая привязка к определенной сфере деятельности. Организационную структуру управления эдхократической организации обычно ассоциируют со схемой концентрической формы.
81896. Общие функции менеджмента 38.02 KB
  Суть управленческой деятельности на всех уровнях управления обеспечивают функции менеджмента. На сегодняшний день к функциям менеджмента относится : планирование организация мотивация контроль регулирование. Планирование главная функция менеджмента которая предусматривает прогнозирование определение целей стратегии политики и задач того или иного формирования; означает сознательный выбор решения что работы как кому и когда Организация как функция менеджмента направлена на формирование управляющих и управляемых систем а...
81897. Планирование в системе менеджмента 38.41 KB
  Осуществляя связь между современным состоянием организации и тем которого она хочет достичь в будущем процесс планирования включает принятие решений о том что делать когда делать и кто будет делать. Результатом процесса планирования являются планы. Принципы планирования А.Файоль определил четыре основных принципа планирования назвав их общие черты хорошей программы действия: единство; непрерывность; гибкость; точность.