Tabulka parametrů (Denavit-Hartenberg)
0
1
2
3
Výchozí poloha - pro výchozí polohu a výpočet inverzní úlohy jsou na místě kloubových proměnných použity proměnné s1, s2, a s3. Kloubové proměnné q1, q2 a q3 jsou použity pro kontrolu správnosti výpočtu
Žádaná poloha
Definice inverzní funkce
Řešení metodou Taylorova rozvoje transformační matice
Diferenciální operátory
rotační kloub
Translační kloub
První iterační krok
Výchozí poloha
Je vypočtena transformační matice Tb3 ve výchozí poloze a je uložena jako matice TV, matice TD - žádaná poloha zústává konstantní
Jednotlivé parciální derivace do rozvoje transformační matice
Sestavená soustava rovnic (obrázek z učebního textu) bude řešena maticově
Matice koeficientů u proměnných
Inverze matice koeficientů
Matice pravých stran
Řešením soustavy rovnic je matice D
Krok, který je potřeba udělat z výchozí polohy směrem k řešení je tedy
Vypočtení nové výchozí polohy
Pro kontrolu porovnání s již předem vypočtenými referenčními hodnotami
Při pohledu na vypočtené kloubové proměnné vidíme, že s1 se liší o 29 tisícin radiánu, s2 je již vypočtena přesně ( je nastaveno zobrazování na 5 desetinných míst), s3 se liší zhruba o 7 mm. Je tedy nutná další iterace. Je to způsobeno poměrně velkým rozdílem mezi výchozí a žádanou polohou. Pokud bude tento rozdíl malý, řešení je nalezeno již po jedné iteraci.
Druhá iterace - výrazy jsou zkopírovány z předchozí iterace
Matice v nové výchozí poloze
Je vypočtena transformační matice Tb3 ve výchozí poloze a je uložena jako matice TV, matice TD - žádaná poloha zústává konstantní
Jednotlivé parciální derivace do rozvoje transformační matice
Matice koeficientů u proměnných
Inverze matice koeficientů
Matice pravých stran
Řešením soustavy rovnic je matice D
Krok, který je potřeba udělat z výchozí polohy směrem k řešení je tedy
Vypočtení nové výchozí polohy
Pro kontrolu porovnání s již předem vypočtenými referenčními hodnotami
Při pohledu na vypočtené kloubové proměnné vidíme, že s1 se liší o necelou tisícinu radiánu, s2 je vypočtena přesně ( je nastaveno zobrazování na 5 desetinných míst), s3 se liší zhruba o 4 desetitisíciny mm. To by pro běžnou přesnost v robotice již stačilo. Pro ještě přesnější výpočet je provedena ještě další iterace.
Třetí iterace - výrazy jsou zkopírovány z předchozí iterace
Je vypočtena transformační matice Tb3 ve výchozí poloze a je uložena jako matice TV, matice TD - žádaná poloha zústává konstantní
Jednotlivé parciální derivace do rozvoje transformační matice
Matice koeficientů u proměnných
Inverze matice koeficientů
Matice pravých stran
Řešením soustavy rovnic je matice D
Krok, který je potřeba udělat z výchozí polohy směrem k řešení je tedy
Vypočtení nové výchozí polohy
Pro kontrolu porovnání s již předem vypočtenými referenčními hodnotami
Po třetí iteraci jsou již hodnoty hledaných kloubových proměnných vypočteny naprosto správně (zobrazení výsledku je nastaveno na pět desetinných míst), odpovídají referenčním hodnotám a výpočet může skončit
Programování v prostředí Mathcad
Výchozí poloha, pro kterou jsou v programu vyčísleny transformační matice
Žádaná poloha
Program v Mathcadu definuje funkci inverze(ε), kde ε je požadovaná přesnost výpočtu - zde součet kroků
Použití definované funkce pro vlastní výpočet