Parameter Kinematika / DH ke depan untuk sumbu sambungan tegak lurus

9

Saya mencoba menghitung kinematika maju dari Kuka youBot menggunakan konvensi DH:

http://www.youbot-store.com/youbot-developers/software/simulation/kuka-youbot-kinematics-dynamics-and-3d-model

Sambungan lengan 1 dan sambungan lengan 5 berputar dan berputar di sekitar sumbu z dunia (menunjuk ke langit)

Tetapi 3 sambungan lainnya semuanya berputar dan berputar sekitar sumbu x, katakanlah (titik secara horizontal)

Konvensi DH mengatakan "jarak bersama" adalah sepanjang "normal bersama". Tetapi kecuali saya salah, satu-satunya yang biasa adalah sumbu y, dan itu juga horisontal, artinya tidak ada jarak bersama.

Saya berpikir saya akan menggunakan tautan offset untuk joint1 - joint2, tapi kemudian saya mengalami masalah dengan joint4 - joint5. Tautan offset seharusnya sepanjang sumbu z sebelumnya, dan dalam hal ini akan mengarah secara horizontal entah ke mana. Tapi jarak tautan MASIH tidak berfungsi baik, karena itu adalah jarak normal yang umum, dan sebagaimana ditetapkan normal biasa adalah sumbu x, juga horizontal. Jadi sekarang saya merasa sangat kacau. Saya yakin ada solusi sederhana tetapi saya tidak bisa melihatnya.

Jadi saya kira pertanyaannya adalah, bagaimana cara menggunakan konvensi DH untuk tautan antara 1-2 dan 4-5, ketika sumbu rotasi sendi tegak lurus?

kinematics forward-kinematics dh-parameters aac
sumber
Jangan gunakan konvensi DH. Belajar menggunakan konvensi koordinat sekrup dari MLS94 . Dimungkinkan untuk menyederhanakan perhitungan dengan menggunakan vektor ganda / angka empat ganda.
Troy Woo

Jawaban:

2

Parameter Denavit-Hartenberg (menurut sini ) sebenarnya menggambarkan perpindahan garis titik yang diarahkan secara kaku (yaitu garis dengan titik tertentu yang dipilih di atasnya, di mana asal bingkai lokal terletak) di ruang, mengingat bahwa koordinat frame diatur sedemikian rupa sehingga adalah tentang sumbu x dan adalah tentang sumbu z. Dengan kata lain, pertimbangkan masalah menggerakkan sumbu sendi engan untuk bertepatan dengan sumbu bersama (i +1).(r,α,d,θ)r,αd,θ

Masalah konvensi DH terletak pada pilihan titik khusus ini pada garis sumbu. Ketika dua sumbu yang berdekatan tidak paralel, titik-titik pada masing-masing dipilih sebagai kaki tegak lurus mereka. Namun, ketika dua sumbu yang berdekatan secara paralel, tidak ada cara unik untuk memilih titik tertentu pada garis sumbu. Kadang-kadang, ini disebut sebagai diskontinuitas parametrik dalam arti pemetaan tidak lagi satu-ke-satu, dan Anda dapat memilih parameter sewenang-wenang. Selain itu, juga rumit untuk berurusan dengan sendi prismatik. Memang benar, seperti jawaban lain mengatakan, ada konvensi yang berbeda dari parameter DH, yang menambah kesulitan.(r,α,d,θ)↦line locationd

Saya pikir ini sebabnya Anda harus menggunakan koordinat sekrup atau twist di tempat pertama. Ada 6 angka dalam koordinat twist, mematuhi 2 kendala. Tetapi mereka sangat mudah untuk bekerja dengan mental dan komputasi (mungkin dengan bantuan representasi vektor ganda). Sumber yang bagus untuk konvensi yang jauh lebih baik ini dapat ditemukan di buku A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation ( online gratis ). Cukup melalui ch2 dan ch3 dan Anda akan menyadari betapa mudahnya bekerja daripada konvensi DH, dan yang paling penting itu bebas dari semua masalah dan keterbatasan konvensi DH.

Saya akan mengambil kesempatan untuk mengadvokasi merangkul konvensi koordinat twist. Jauh lebih mudah untuk bekerja dengan, secara geometris lebih intuitif, analitis-bukti kesalahan dan efisien secara komputasi (perhatikan bahwa mudah untuk membawa semuanya ke dalam kerangka aljabar geometris yang menyenangkan bagi komunitas CG).

Troy Woo
sumber
Saya setuju dengan Anda bahwa koordinat sekrup atau pelintiran adalah pilihan yang lebih baik, makalah ini menyajikan model kinematika lengan robot RA-02 (4 DOF). Masalah kinematik langsung ditangani dengan menggunakan konvensi Denavit-Hartenberg (DH) dan produk formula eksponensial, yang didasarkan pada teori sekrup. Anda saya memeriksanya.
AlFagera
0

Video YouTube ini oleh TekkotsuRobotics sangat membantu menjelaskan cara menentukan parameter DH, termasuk apa yang harus dilakukan ketika Anda memiliki sumbu rotasi paralel. Juga perhatikan bahwa buku teks yang berbeda memiliki notasi yang sedikit berbeda mengenai sambungan mana dan tautan parameter yang berlaku. Jadi, Anda harus tetap dengan konvensi profesor, sekolah, buku teks, dll. Makalah ini: " Lipkin 2005: Catatan tentang Denavit-Hartenberg Notation in Robotics " menjelaskan 3 konvensi parameter DH utama dan perbedaannya.

Ben
sumber