Прямая задача кинематики манипулятора matlab
Прямая задача кинематики манипулятора matlabСкачать файл - Прямая задача кинематики манипулятора matlab
Мехатроника и робототехника как научная дисциплина: Новости и события из мира робототехники. Робототехника от А до Я. Основы мехатроники и робототехники 3: Динамика манипулятора Simulink MATLAB. В данной заметке рассматривается динамика двухзвенного манипулятора. Процесс моделируется с помощью Simulink MATLAB. Предметом динамики манипулятора как раздела робототехники является математическое описание действующих на манипулятор сил и моментов в форме уравнений динамики движения. Задача управления включает задачу формирования динамической модели реального манипулятора и задачу выбора законов или стратегий управления, обеспечивающих выполнение поставленных целей. Динамическая модель манипулятора может быть построена на основе использования известных законов ньютоновой или лагранжевой механики. Результатом применения этих законов является уравнения, связывающие действующие в сочленениях силы и моменты с кинематическими характеристиками и параметрами движения звеньев. Таким образом, уравнения динамики движения реального манипулятора могут быть получены методами Лагранжа-Эйлера или Ньютона-Эйлера. Уравнения Лагранжа-Эйлера обеспечивают строгое описание динамики манипулятора. Их можно использовать для решения прямой и обратной задачи динамики. Прямая задача состоит в том, чтобы по заданным силам и моментам определить обобщённые ускорения, интегрирование которых позволит получить значения обобщённых координат и скоростей. Обратная задача динамики заключается в том, чтобы по заданным обобщённым координатам, скоростям и ускорениям определить действующие в сочленениях манипулятора силы и моменты. Рассматриваемая структурная схема двухзвенного манипулятора, реализованная в пакете Matlab , представлена на рисунке 1. Рисунок 1 — структурная схема двухзвенного манипулятора. E тп i — ЭДС преобразования, питающего якорную цепь i-го двигателя;. K ei — коэффициент противоЭДС;. R a i — сопротивление якорной цепи i-го двигателя;. Т а i — электромагнитная постоянная i-го двигателя;. К м — коэффициент вращательного момента;. Для запуска симуляции вышеуказанной схемы используется следующий код: Рисунок 2 — ввод входных данных. Рисунок 3 — угловые перемещения при входных параметрах, указанных на рисунке 1. Оставляя неизменными параметры манипулятора см. Масса груза — кг. Рисунок 4 — угловые перемещения при массе груза кг. Рисунок 5 — угловые перемещения при массе груза кг. Масса груза — 50 кг. Рисунок 6 — угловые перемещения при массе груза 50 кг. Масса груза — 5 кг. Рисунок 7 — угловые перемещения при массе груза 5 кг. Из приведённых опытов следует вывод о том, что при увеличении массы груза в схвате, система манипулятора становится динамически неустойчивой. Следующее Предыдущее Главная страница. Комментарии к сообщению Atom. Каталог всех статей ресурса. Подпишитесь на Сообщения Atom. Подписка по электронной почте. Поиск по этому блогу. Теги манипулятор 3 Мехатроника и робототехника 3 МОК 4 Основы адаптивных систем управления 2 основы моделирования систем 4 ПИД-регулятор 1 программирование 3 ПСА 1 решение задач 3 события 1 справочник Matlab 2 Теория автоматического управления 3 теория вероятностей и математическая статистика 6 электрические схемы 1 Mathcad 1 Matlab 12 Siemens 1 SIMATIC S 1 Simulink 3.
Вы точно человек?
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Определить параметры манипулятора по представлению Денавита-Хартенберга система координат, параметры звеньев и сочленение. Сформировать однородные матрица преобразований для всех переходов системы координат. Решить прямую задачу кинематики по заданным значениям присоединенных координат с реализацией в среде SimMechanics. Решить обратную задачу кинематики при движении схвата по заданной прямой в пространстве с учетом рабочей зоны. Провести прямую между точками с координатами x,y,z:. Оформить работу исходное задание, расчеты, результаты моделирования, графики, выводы, анимации. Так как параметры звеньев известны, сформируем однородные матрицы преобразований, для системы координат каждого звена. Необходимо решить прямую задачу кинематики, время моделирования 1 сек, шаг моделирования 0,01 сек. Координаты возьмем из однородной матрицы преобразования. Рисунок 4 -Зависимость координаты y от времени t. Рисунок 5 -Зависимость координаты z от времени t. Первая обобщенная координата является вращательной, значит рабочая зона является телом вращения. Требуется решить обратную задачу кинематики при движении схвата по заданой прямой в пространстве с учетом рабочей зоны прямая задана конечными точками в пространстве с координатами 0,15; -0,4; 0,55 и 0,9;-0,8;1, Для начала найдем уравнение прямой в пространстве. Уравнение прямой в пространстве по двум точкам имеет вид:. Рисунок 9 -Зависимость координаты z от времени t. Рисунок 10 -Зависимость обобщённой координаты от времени t. Рисунок 11 -Завис имость обобщённой координаты d 2 от времени t. Рисунок 12 -Зависимость обобщённой координаты d 4 от времени t. Рисунок Зависимость обобщённой координаты и 3 от времени t. Рисунок 14 -Модель Simulink четырехзвенного манипулятора для прямой задачи. Рисунок 15 -Модель Simulink четырехзвенного манипулятора для обратной задачи. Решил прямую задачу кинематики по заданным значениям присоединенных координат с реализацией в среде SimMechanics. Решил обратную задачу кинематики при движении схвата по заданной прямой в пространстве с учетом рабочей зоны. Пространственные механизмы со многими степенями свободы. Выбор передачи редуктора для требуемых звеньев. Расчет мощности привода четвертого звена. Расчет вала на прочность. Основные параметры и подбор подшипников. Структурный, кинематический и динамический анализ манипулятора. Расчет параметров зоны обслуживания устройства, скоростей и ускорений. Определение геометрических характеристик поперечного сечения звеньев манипулятора с учетом характера и вида нагружения. Манипулятор - механизм для управления пространственным положением орудий и объектов труда, характеристика его оснащения. Расчёт параметров механической системы манипулятора типа ВПП. Процесс работы манипулятора, его кинематическая система и мощность. Описание схемы и расчет дифференциальных уравнений движения манипулятора с двумя степенями свободы. Кинематический анализ схемы и решение уравнений движения звеньев и угловых скоростей механизма. Реакции связей звеньев и мощность двигателя управления. Определение параметров и проектирование расчетной схемы механической части электропривода. Выбор комплектного преобразователя и датчика координат электропривода. Разработка программного обеспечения для компьютерного моделирования электропривода. Структурная схема механизма робота-манипулятора в пространстве. Определение степени подвижности механизма робота-манипулятора. Анализ движения механизма робота-манипулятора и определения время цикла его работы. Определение и построение зоны обслуживания. Выбор рабочей жидкости манипулятора. Расчет мощности и подачи насосов. Выбор регулирующей и направляющей гидроаппаратуры. Расчет диаметров трубопроводов, потерь давления во всасывающем трубопроводе. Выбор оптимальной системы электропривода механизма выдвижения руки манипулятора, выбор передаточного механизма и расчет мощности электродвигателя. Моделирование режимов работы и процессов управления, разработка электрической схемы конструкции привода. Расчет металлоконструкции крана с целью облегчения собственного веса крана. Гидравлические схемы для механизмов. Выбор сечений и определение веса несущих узлов металлоконструкции. Автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением. Назначение и применение промышленного робота. Структурная схема антропоморфного манипулятора. Задачи механики манипуляторов и ее кинематический анализ. Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Главная База знаний 'Allbest' Производство и технологии Расчет кинематических параметров манипулятора и моделирование в среде SimMechanics. Параметры манипулятора по представлению Денавита-Хартенберга система координат, параметры звеньев и сочленение. Однородные матрицы преобразований для всех переходов системы координат. Решение прямой задачи кинематики с реализацией в среде SimMechanics. Определение систем координат 3. Определение параметров четырехзвенного манипулятора 4. Однородные матрицы преобразований 5. Решение прямой задачи 6. Определение рабочей зоны манипулятора 7. Определить рабочую зону манипулятора. Провести прямую между точками с координатами x,y,z: Реализовать в среде SimMechanics. Рисунок 1 -Схема четырехзвенного манипулятора 2. Определение систем координат Для каждого звена сформируем ортонормированную систему координат. Определение параметров четырехзвенного манипулятора Определим расстояния между звеньями: Однородные матрицы преобразований Так как параметры звеньев известны, сформируем однородные матрицы преобразований, для системы координат каждого звена. Решение прямой задачи Из условий известно, что обобщенные координаты изменяются по следующим законам: Определение рабочей зоны манипулятора Первая обобщенная координата является вращательной, значит рабочая зона является телом вращения. Решение обратной задачи кинематики Требуется решить обратную задачу кинематики при движении схвата по заданой прямой в пространстве с учетом рабочей зоны прямая задана конечными точками в пространстве с координатами 0,15; -0,4; 0,55 и 0,9;-0,8;1, Уравнение прямой в пространстве по двум точкам имеет вид: Выполним подстановку известных координат: Выведем зависимость от времени: Сформировал однородные матрица преобразований для всех переходов системы координат. Анализ конструкции манипулятора с двумя вращательными и двумя поступательными кинематическими парами. Разработка манипулятора типа ВПП. Кинематика и динамика манипулятора с двумя степенями свободы. Автоматизированный электропривод механизма манипулятора установки напыления микросхем. Электропривод механизма выдвижения руки манипулятора. Модернизация крана-манипулятора для перегрузки песчано-гравийной смеси. Другие документы, подобные 'Расчет кинематических параметров манипулятора и моделирование в среде SimMechanics'.
Расчет кинематических параметров манипулятора и моделирование в среде SimMechanics
Где сейчас стоят девочки в москве