3: Пряма та зворотна кінематика
- Page ID
- 31950
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Для того, щоб спланувати рухи робота, ми повинні розуміти взаємозв'язок між виконавчими механізмами, якими ми можемо керувати, та результуючим положенням робота в навколишньому середовищі. Для статичних рук це досить просто: якщо ми знаємо положення/кут кожного суглоба, ми можемо обчислити положення його кінцевих ефекторів за допомогою тригонометрії. Цей процес відомий як кінематика вперед. Якщо ми хочемо обчислити положення, в якому повинен бути кожен суглоб, нам потрібно інвертувати це співвідношення. Це відомо як зворотна кінематика. Для мобільних роботів цей процес зазвичай більш задіяний, оскільки потрібно інтегрувати швидкість, яку ми називаємо одометрією.
Цілями цієї глави є:
- ввести системи координат і їх перетворення
- впровадити вперед кінематику простих озброєнь і мобільних роботів
- зрозуміти поняття голономії
- показати, як можна вивести розв'язки зворотної кінематики як для статичних, так і для мобільних роботів
- забезпечити інтуїцію щодо зв'язку між зворотною кінематикою та плануванням шляху