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Robótica Prof. Reinaldo Bianchi Centro Universitário da FEI 2013.

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Apresentação em tema: "Robótica Prof. Reinaldo Bianchi Centro Universitário da FEI 2013."— Transcrição da apresentação:

1 Robótica Prof. Reinaldo Bianchi Centro Universitário da FEI 2013

2 3 a Aula Parte B 5ª aula para a graduação

3 Robotics Toolbox para o Matlab n Toolbox de livre distribuição (9ª edição): –http://petercorke.com/Robotics_Toolbox.ht ml n Possui modelo de alguns manipuladores prontos: –PUMA560 –Stanford Arm n Permite criar seu próprio modelo.

4 Uso n Copie o diretório do toolbox de : w:\eng\ele\bianchi\robotica\rvctools n para o diretório c:\alunos n Mude de diretorio no matlab: cd c:\alunos\rcvtools n O comando abaixo deve ser executado antes de iniciar o uso do toolbox: startup_rvc

5 Criando um robô no Matlab n Criando os links: –L = Link([ i d i a i i ], opção) –onde opção (que é opcional) = standard – parametros padrão. r para Rotacional (default) e p para Prismática Criando o robô: –r = SerialLink([Link1 Link2...]) Ângulos em radianos

6 Notação Danevit-Hartenberg a i : a distância entre os eixos z i-1 e z i medida sobre o eixo x i. i : o ângulo entre os eixos z i-1 e z i medida sobre o eixo x i. d i : a distância entre a origem do sistema de referência i - 1 ao eixo x i, medida sobre o eixo z i-1. i : o ângulo entre os eixos x i-1 e x i medidos sobre o eixo z i-1.

7 Métodos associados ao link

8 Propriedades associadas ao link

9 Métodos associados ao robô

10 Propried. associadas ao robô

11 Criando um manipulador 2R n Queremos criar o seguinte manipulador 2R: –2 juntas rotacionais no eixo z –links de 1 metro cada. n Parâmetros D-H:

12 Comandos para criar um 2R n Criando os links: L1 = Link([ ]) L2 = Link([ ]) Criando o robô: r = SerialLink([L1 L2])

13 Gerou um robô... >> L1 = Link([ ]) L1 = theta=q, d= 0, a= 1, alpha= 0 (R,stdDH) >> L2 = Link([ ]) L2 = theta=q, d= 0, a= 1, alpha= 0 (R,stdDH) >> r = SerialLink([L1 L2]) r = robot (2 axis, RR, stdDH) | j | theta | d | a | alpha | | 1| q1| 0| 1| 0| | 2| q2| 0| 1| 0| grav = 0 base = tool =

14 Para visualizar o robô n r.plot(q): –Desenha o robô r na posição q, um vetor que define os ângulos das juntas. n r.teach(): –Permite visualizar e modificar os valores das juntas e gravar posições. n Use as ferramentas para: –Ampliar, Reduzir, Girar.

15 r.plot([0 0])

16 r.teach()

17

18 Usando teach e plot n Voce pode usar o teach para gravar pontos, que ficam salvos na variável qplot. n Depois, pode executar os movimentos de uma vez, usando: –r.plot(r.qteach) –r.plot(r.qteach,'delay',1)

19 Outros métodos… n R.display() displays the robot parameters in human-readable form. n R.dyn() displays the inertial properties of the robot: –mass, centre of mass, inertia, gear ratio, motor inertia and motor friction. n Entre outras…

20 Robô Puma 560 n O toolkit possui uma função que cria um robo tipo Puma 560: n Criando um robô PUMA: –mdl_puma560 n Exibindo o robô : –p560.plot([ ]) n Note que o nome do robô criado é p560

21 p560.plot([ ])

22 Computando a cinemática direta O método fkine é usada para computar a cinemática direta: –robot.fkine(q) onde: –robot = variável do robô. –q = vetor da posição das juntas. –RETORNA: a matriz de transformação... n Teste: –r.fkine([0 0])

23 r.fkine([0 0]) n ans = n n n

24 r.plot([0 0])

25 r.fkine([0 pi/2]) n ans = n n n n

26 r.plot([0 pi/2])

27 3x3 rotation matrix 3x1 translation matrix perspective global scale Ou seja, fkine retorna... A Matriz de Transformação Homogênea 3D

28 Outros exemplos no matlab…

29 Exercício 1: n Utilize a função teach para gravar os seguintes pontos: (0 0), ( /8 0), ( /4 0), (3 /8 0), ( /2 0), ( /2 /8), ( /2 /4), ( /2 3 /8), ( /2 /2), ( /2 5 /8), ( /2 3 /4), ( /2 7 /8), ( /2 ) n E use a função plot para simular o movimento do manipulador: r.plot(r.qteach,'delay',1)

30 Exercício 2: n Calcular a posição do manipulador 2R usando fkine para os pontos: (0 0), ( /8 0), ( /4 0), (3 /8 0), ( /2 0), ( /2 /8), ( /2 /4), ( /2 3 /8), ( /2 /2), ( /2 5 /8), ( /2 3 /4), ( /2 7 /8), ( /2 ) n E plote em um gráfico... –plot ([x1 x2...], [y1 y2..])

31 Exercício 3: Crie o robô da figura abaixo

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33 Para brincar em casa... n Crie um robô PUMA: –mdl_puma560%define um robô puma n Brinque com ele: –P560.teach() % permite controle n Calcule a cinemática direta para o puma, em algumas posições diferentes a sua escolha.

34 Matlab help n who: mostra as variáveis n clear: limpa a memória. n clc: limpa a tela de comando. n cd: muda de diretório. n home: limpa a tela. n help general: o básico n workspace: mostra graficamente os objetos existentes.


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