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11-2L2-GeometriaRobotManipolatori

Robotica.11-2L2-GeometriaRobotManipolatori Versioni

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10/11/2006 ore 10:17 CET di Fabio Marini -
Modificate le linee 93-96: da:
{$ phi attorno all'asse OZ $}
{$ theta attorno all'asse OX $}
{$ psi attorno all'asse OZ $}
a:
{$ phi $} attorno all'asse OZ
{$ theta $} attorno all'asse OX
{$ psi $} attorno all'asse OZ
Modificate le linee 98-101: da:
{$ phi attorno all'asse OZ $}
{$ theta attorno all'asse OV $}
{$ psi attorno all'asse OW $}
a:
{$ phi $} attorno all'asse OZ
{$ theta $} attorno all'asse OV
{$ psi $} attorno all'asse OW
Modificate le linee 106-108: da:
{$ psi attorno all'asse OX $}
{$ theta attorno all'asse OY $}
{$ phi attorno all'asse OZ $}
a:
{$ psi $} attorno all'asse OX
{$ theta $} attorno all'asse OY
{$ phi $} attorno all'asse OZ
10/11/2006 ore 10:16 CET di Fabio Marini -
Modificate le linee 78-108: da:
'''Mancano le slides dalla 21 in poi. Domani completo'''
a:
!!Rotazioni attorno ad un asse arbitrario
- Rappresentazione asse/angolo;
- Rappresentazione con angoli di Eulero;
- Rappresentazione in Roll/Pitch/Yaw (Rollio/Beccheggio/Imbardata);

!!!Rappresentazione asse/angolo
Dato il versore '''k''' che rappresenta l'asse arbitrario di rotazione:
- portare il versore a coincidere con l'asse Z tramite rotazioni semplici rispetto agli assi Z e Y;
- ruotare il sistema dell'angolo desiderato attorno all'asse Z;
- riportare il versore nella posizione originale per mezzo di rotazioni inverse a quelle del passo iniziale;

!!!Rappresentazione con angoli di Eulero
La rotazione attorno all'asse arbitrario viene ottenuta attraverso una sequenza di rotazioni semplici rispetto ad assi del sistema di riferimento (X-Y-Z) o del sistema ruotato (U-V-W).
!!!!Sequenza delle rotazioni
Angoli di Eulero 1
{$ phi attorno all'asse OZ $}
{$ theta attorno all'asse OX $}
{$ psi attorno all'asse OZ $}

Angoli di Eulero 2
{$ phi attorno all'asse OZ $}
{$ theta attorno all'asse OV $}
{$ psi attorno all'asse OW $}

!!!Rappresentazione Roll-Pitch-Yaw
Anche questa rappresentazione viene ottenuta per mezzo di una sequenza di rotazioni come nel metodo di Eulero.

Roll-Pitch-Yaw
{$ psi attorno all'asse OX $}
{$ theta attorno all'asse OY $}
{$ phi attorno all'asse OZ $}
09/11/2006 ore 20:18 CET di Fabio Marini -
Modificate le linee 76-78: da:
{$ H = R_{z,theta} * T_{z,d} * T_{x,a} * R_{x,alpha}$}
a:
{$ H = R_{z,theta} * T_{z,d} * T_{x,a} * R_{x,alpha}$}

'''Mancano le slides dalla 21 in poi. Domani completo'''
09/11/2006 ore 20:14 CET di Fabio Marini -
Modificate le linee 10-13: da:
Cinematica: studia il legame tra i movimenti dei giunti del robot e le coordinate dell'end-effector.
Cinematica diretta: movimento del robot => posizione dell'end-effector.
Cinematica inversa: posizione dell'end-effector => movimento del robot.
a:
'''Cinematica''': studia il legame tra i movimenti dei giunti del robot e le coordinate dell'end-effector.
'''Cinematica diretta''': movimento del robot => posizione dell'end-effector.
'''Cinematica inversa''': posizione dell'end-effector => movimento del robot.
Modificate le linee 42-43: da:
{$ R_1^0 = {R_1^0}^T$} si ha che R ortogonale e {$ det(R)=1 $}.
a:
{$ R_1^0 = (R_1^0)^T$} si ha che R ortogonale e {$ det(R)=1 $}.
09/11/2006 ore 20:11 CET di Fabio Marini -
Aggiunte le linee 16-20:
Per avere un'idea dei versi di orientamento degli assi di solito si utilizza la "regola della mano destra":
- il pollice verso l'alto indica l'asse Z;
- le dita piegate a 90 gradi indicano l'asse X;
- il polso indica l'asse Y;
Aggiunte le linee 42-43:
{$ R_1^0 = {R_1^0}^T$} si ha che R ortogonale e {$ det(R)=1 $}.
Modificate le linee 47-76: da:
Si ha inoltre che {$T_1^0 = -T_0^1$}.
a:
Si ha inoltre che {$T_1^0 = -T_0^1$}.

!!!Rototraslazioni


{$ Q^0 = R_0^1 * Q^1 + T_0^1$}

!!!Coordinate omogenee

{$ H = [[R_0^1, T_0^1],[0, 1]] $}
Il calcolo diventa quindi:
{$ Q^0 = H_0^1 * Q^1 $}

Per le operazioni semplici si hanno le seguenti matrici:
Pura traslazione
{$ [[qx_0],[qy_0],[qz_0],[1]] = [[1,0,0,a],[0,1,0,b],[0,0,1,c],[0,0,0,1]]*[[qx_1],[qy_1],[qz_1],[1]]$}
Pura rotazione
{$ [[qx_0],[qy_0],[qz_0],[1]] = [[r_00,r_01,r_02,0],[r_10,r_11,r_12,0],[r_20,r_21,r_22,0],[0,0,0,1]]*[[qx_1],[qy_1],[qz_1],[1]]$}

!!!Composizione di rototraslazioni
Se il sistema di riferimento O-U-V-W ruota attorno ad un asse principale del sistema di riferimento O-X-Y-Z si usa la Pre-moltiplicazione.
Se il sistema di riferimento O-X-Y-Z ruota attorno ad un asse principale del sistema di riferimento O-U-V-W si usa la Post-moltiplicazione.

!!!!Esempio
- Rotazione di {$alpha$} attorno all'asse OX
- Traslazione di a lungo l'asse OX
- Traslazione di d lungo l'asse OZ
- Rotazione di {$theta$} attorno all'asse OZ

{$ H = R_{z,theta} * T_{z,d} * T_{x,a} * R_{x,alpha}$}
09/11/2006 ore 19:10 CET di Fabio Marini -
Modificata la linea 2: da:
'''Autori: Fabio Marini'''\\
a:
'''Autori: Fabio'''\\
09/11/2006 ore 19:08 CET di Fabio Marini -
Aggiunte le linee 36-40:

!!!Traslazioni
Se un punto viene spostato nello spazio senza subire rotazioni si ha una traslazione. Le coordinate del punto di arrivo si calcolano come somma di quelle iniziali e del vettore di traslazione.
Se {$Q^0$} il punto iniziale e {$T_1^0 = [[a],[b],[c]] $} il vettore della traslazione, il punto finale {$Q^1 = T_1^0 + Q^0$}.
Si ha inoltre che {$T_1^0 = -T_0^1$}.
09/11/2006 ore 18:57 CET di Fabio Marini -
Modificata la linea 2: da:
'''Autori:'''\\
a:
'''Autori: Fabio Marini'''\\
09/11/2006 ore 18:56 CET di Fabio Marini -
Aggiunta la linea 17:
Rotazione diretta:
Aggiunte le linee 19-35:

Rotazione inversa:
{$ Rz_1^0 = [[cos(phi), sin(phi), 0],[-sin(phi), cos(phi), 0], [0, 0, 1]] $}

!!!!Asse Y
Rotazione diretta:
{$ Ry_0^1 = [[cos(phi), 0, sin(phi)],[0, 1, 0], [-sin(phi), 0, cos(phi)]] $}

Rotazione inversa:
{$ Ry_1^0 = [[cos(phi), 0, -sin(phi)],[0, 1, 0], [sin(phi), 0, cos(phi)]] $}

!!!!Asse X
Rotazione diretta:
{$ Rx_0^1 = [[1, 0, 0], [0, cos(phi), -sin(phi)], [0, sin(phi), cos(phi)]] $}

Rotazione inversa:
{$ Rx_1^0 = [[1, 0, 0], [0, cos(phi), sin(phi)], [0, -sin(phi), cos(phi)]] $}
09/11/2006 ore 18:49 CET di Fabio Marini -
Modificata la linea 1: da:
!Titolo dell'articolo
a:
!Geometria dei Robot Manipolatori
Modificate le linee 6-12: da:
->[-Contenuto del sommario.-]

!!Sezione
Contenuto della sezione
.

!!!Sottosezione
Contenuto della sottosezione
.
a:
->[-Cinematica diretta.-]
->[-Cinematica inversa.-]

!!Definizioni
Cinematica: studia il legame tra i movimenti dei giunti del robot e le coordinate dell'end-effector
.
Cinematica diretta: movimento del robot => posizione dell'end-effector.
Cinematica inversa: posizione dell'end-effector => movimento del robot.

!!Geometria delle rototraslazioni
!!!Rotazioni dirette e inverse rispetto agli assi X, Y, Z
!!!!Asse Z
{$ Rz_0^1 = [[cos(phi), -sin(phi), 0],[sin(phi), cos(phi), 0], [0, 0, 1]] $}
04/11/2006 ore 00:44 CET di Vincenzo - Creazione della pagina
Aggiunte le linee 1-12:
!Titolo dell'articolo
'''Autori:'''\\
'''Hanno contribuito:'''

->'''Sommario'''
->[-Contenuto del sommario.-]

!!Sezione
Contenuto della sezione.

!!!Sottosezione
Contenuto della sottosezione.
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Ultima modifica il 22/08/2007 ore 13:52 CEST