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CINEMÁTICA DIFERENCIAL. Cinemática Diferencial Cinemática De Velocidade =

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Apresentação em tema: "CINEMÁTICA DIFERENCIAL. Cinemática Diferencial Cinemática De Velocidade ="— Transcrição da apresentação:

1 CINEMÁTICA DIFERENCIAL

2 Cinemática Diferencial Cinemática De Velocidade =

3 Exemplos Soldagem a arco Pintura Montagem

4 Cinemática Diferencial Robôs Paralelos Robôs Seriais Direta Inversa

5 Cinemática Diferencial Direta ENTRADA: vetor velocidade no espaço de juntas SAÍDA: vetor velocidade no espaço cartesiano (espaço do efetuador final)

6 Cinemática Diferencial Inversa ENTRADA: vetor velocidade no espaço cartesiano SAÍDA: vetor velocidade no espaço de juntas

7 Matriz Jacobiana (J) Relaciona velocidades no espaço de juntas com velocidades no espaço cartesiano É função da posição de cada junta J = f(q 1, q 2,..., q n )

8 Matriz Jacobiana (J)

9 Cinemática Direta Cinemática Inversa

10 Exemplo (Robô 6 DOF) = [J]= [J]

11 Observações Aplicações em geral Cinemática Inversa Existência de metodologias sistemáticas para a obtenção do Jacobiano dos manipuladores Busca da esparsidade do Jacobiano

12 Exemplo de obtenção do Jacobiano de um manipulador com 2 graus de liberdade

13 Definição de Singularidades: Singularidades são configurações particulares das juntas de um robô, nas quais o efetuador final do manipulador perde um ou mais graus de liberdade Análise de Singularidades em Robôs Seriais

14 -Singularidades de limite do espaço de trabalho -Singularidades internas ao espaço de trabalho (+ críticas) Tipos de Singularidades

15 -Como podemos encontrá-las ? -Matematicamente, o que significam? -O que acontece com a cinemática de posição e de velocidade ?

16 Quando e Porquê as Singularidades Causam Problemas Problemas na cinemática inversa: -Próximo a singularidades, Jacobiano se torna mal-condicionado velocidades altas nas juntas -Limitações físicas nos motores

17 Como Tratá-las? (ou fugir delas) -Limitar região no espaço de trabalho -Travar motores -Utilizar robôs redundantes

18 Redundâncias em Robôs Seriais Definição: Um robô é redundante se possui mais graus de liberdade que o mínimo necessário para executar a tarefa para a qual foi projetado Definição relativa – depende da tarefa que o manipulador irá realizar Grau de redundância (n - m)

19 -Robôs espaciais -Robôs que operam em espaços confinados -Robôs humanóides Quando são necessários?

20 Por que são úteis? -Possibilidade de movimentar-se mantendo E-F com a mesma posição e orientação. escapar de singularidades distribuir forças e velocidades pelas juntas evitar limites mecânicos impor restrições ao movimento

21 Contras -Construção mecânica mais difícil e mais cara -Algoritmos de cinemática bastante mais complexo

22 Maneiras de Resolver -Impor restrições -Projeção (Pseudo-Inversa) -Técnicas de IA

23 Bibliografia Tsai,

24 Obrigado pela atenção! FIM


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