3. Dinamica
Roy Featherstone, David E. Orin
Roy Featherstone, David E. Orin
Ecuațiile dinamice ale mișcării asigură relațiile între forțele de acționare și de contact ce acționează asupra mecanismelor robotului și accelerația și traiectoriile de mișcare care rezultă. Dinamica este importantă pentru proiectarea mecanică, control și simulare. O serie de algoritmi sunt importanți în aceste aplicații și includ calculul următoarelor: dinamica inversă, dinamica directă, matricea de inerție articulație-spațiu și matricea de inerție operațional-spațiu. Acest capitol oferă algoritmi eficienți pentru a efectua fiecare din aceste calcule pe un model cu corp-rigid al unui mecanism robot. Algoritmii sunt prezentați în cea mai generală formă și sunt aplicabili mecanismelor robot cu conectivitate, geometrie și tipuri de articulații generale. Astfel de mecanisme includ roboți cu bază fixă, roboți mobili și mecanisme robot paralele.
Pe lângă nevoia de eficiență în calcul, algoritmii ar trebui să fie formulați cu un set compact de ecuații pentru ușurința dezvoltării și implementării. Utilizarea notației spațiale a fost foarte eficientă în această privință și este utilizată în prezentarea algoritmilor de dinamică. Algebra vectorului spațial este o notație vectorială concisă pentru descriere viteza corpului-rigid, accelerației, inerției etc., folosind vectori și tensori cu șase dimensiuni (6-D).
Scopul acestui capitol este de a introduce cititorul în subiectul dinamicii robotului și a oferi cititorului un set bogat de algoritmi, într-o formă compactă, pe care le pot aplica mecanismelor robot particulare ale lor. Acești algoritmi sunt prezentați în tabele pentru acces rapid.