Phương pháp xác định hệ tọa độ và các thông số denavit-hartenberg của robot

Khi nghiên cứu robot theo mô hình động học Denavit - Hartenberg (DH), cần phải xác định hệ tọa độ gắn trên các khâu, sau đó, xác định các thông số DH để thiết lập hệ phương trình động học hoặc động lực học. Thường, các tài liệu về robot giới thiệu nguyên tắc chung để gắn hệ tọa độ và xác định các thông số DH. Tuy nhiên, việc thực hiện theo nguyên tắc chung thường khó. Bài báo này giới thiệu một số kinh nghiệm khi gắn hệ tọa độ và xác định chúng một cách nhanh chóng, dễ dàng hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp xác định hệ tọa độ và các thông số denavit-hartenberg của robot amum sim- T R A O £>6I ' P h u o n g p h a p x a c d i n h h e t o a d p v a c a c t h d n g s o d e n a v i t - h a r t e n b e r g c i i a r o b o t (*) PHAM DANG PHUYJC cac he toa dp da i n dinh cho cac khiu lien ket ciia robot, cac ma tran A_ dupe xac dinh nhu sau: Aj = Rot(z,e).Trans(0,0,d).Trans(a,0,0).Rot(x,a) TOM TAT Cung theo Denavit, tich ciia cac ma tran A dugc gpi Khi nghien ciru robot theo mo hinh dong la ma tran T. Ma tran T thuong co hai chi so: tren va dudi hoc Denavit - Hartenberg (DH), can phai xac ( T ). Chi so tren chi he toa dp tham chieu tdi, bd qua chi so l d dinh he toa do gan tren cac khau, sau do, xac tren neu chi sd do bang 0. Chi so dudi thudng dung de chi djnh cac thong so DH de thiet lap he phi/cfng khiu chip hanh cuoi. Neu mpt robot co 6 khiu ta co: trinh dong hoc hoac dong Itfc hoc.Thifdng, cac tai lieu ve robot gidi thieu nguyen tac chung de gan he toa do va xac dinh cac thong so DH.Tuy nhien, viec thiic hien theo nguyen tac chung thudng kho. Bai bao nay gidi thieu mot so kinh nghiem khi gan he toa do va xac djnh cac thong so DH cua robot, nham xac djnh chung mot each nhanh chong, de dang hon. I. M O H I N H D O N G H O C DENAVIT- Hinh 1: Cac vecto dmh vi tri va djnh huong ciia ban kep. HARTENBERG Moi robot co the dugc coi la mot xich dong hgc Ma tiin T md ta moi quan he ve huong va vi tri cua g gom cac khau gan lien vdi nhau bang cac khdp (quay khiu chip hanh cuoi doi vdi he toa dp goc, T cdn duoc 6 hoac tinh tien). De nghien cuu dong hgc robot, ta gin goi la ma tran vecto cuoi. Mpt robot 6 khiu thudng co 6 bic tu do va co the dupe dinh vi tri va dinh hudng trong tren moi khau ciia robot mdt he toa do. Vi tri va hudng trudng cong tic cua no. Ba bac tu do diu tien diing de giua cac he toa do nay cd the dugc mo ta bang cac phep xac dinh vi tri cua khiu chip harm cuoi va ba bac tu do bien doi thuan nhat [1][4], cdn lai dung de xac dinh hudng mong mudn. T se la 6 J. Denavit (1955) goi phep bien doi thuan nhat, md ma trin mo ta dong thdi ca huong va vi tri he toa dp gan ta moi quan he giua he toa do ciia hai khau lien ke nhau tren khiu chap hanh cuoi (O ) ciia robot so vdi he toa n la mot ma tran A. Noi each khac, ma tran A la mot mo dp goc (O ). Hinh 1 mo ta moi quan he ciia ban kep doi 0 t i bien doi thuan nhat gom cac phep quay va phep tinh voi O . Ta dat goc toa dp 0 cua he mo ta tai diem giua 0 tien tuong doi giua he toa dp cua khau sau doi vdi khau cua cac ngon tay. Gdc toa dp nay duoc mo ta bdi vecto lien trudc (khau thii i so vdi khau thii i-1). Tren co so diem_p (xac dinh v j tri cua ban kep). Ba vecto' don vi n, 6, a mo ta hudng cua ban kep. Ma trin vecto cuoi T 6 (*) Tnrong Dai hoc Pham Van Dong nhu vay se bao gom cac phin tir: cs= TAP CHI CO KHI VIET NAM *X* So 4 - Thing 4 nam 2011 » * 1 NGHIEN CUU • TRAO DOI n 0 a Moi true se co hai phap tuven doi voi no. moi phap Px X X tuyen diing cho moi khau (trudc va sau mpt khdp). V i T = n o a Py 6 v tri tuong doi cua khau thir I so voi khau thu i - l dupe JX 0^ a. PZ xac dinh boi hai thong so: 0 0 0 1 - d.: la khoang each giua cac phap tuyen do doc theo true khdp thu i. Bp thong so Denavit-Hartenberg (DH) — 9: la goc giua cac phap tuyen do trong mat phang Mot robot thuong gom nhieu khau. lien ket noi tiep nhau thong qua cac khdp (long. Goc (khau co ban) cua vuong goc vdi true khop thu i. mpt robot dupe gpi la khau so 0 va khong tinh v ao so d. va 9. thuong dupe gpi la khoang each va goc cac khau. Khau 1 noi vdi khau co ban boi khdp 1 va quay tuong doi giua cac khau. khong co khdp a dau mut cua khau cuoi cung. tren khau Cac thdng so a., a d. va 9. duac goi la bo thong so cuoi cimg co gan mpt cong cu. Nhu vay, cac khau. khop Denavit - Hartenberg (Goi tat la bo thong ...