Fundamentals of robotics

Abstract

SADRŽAJ 1. OPCENITO O ROBOTIMA 1.1. Definicije robota 1.2. Podjela robota 1.2.1. Vrste pogona 1.2.2. Geometrija radnog prostora 1.2.3. Nacini upravljanja kretanjem 1.3. Karakteristike robota 1.3.1. Broj osi 1.3.2. Nosivost i brzina 1.3.3. Dohvat i hod 1.3.4. Orijentacija alata 1.3.5. Ponovljivost, preciznost i tocnost 1.3.6. Radna okolina 1.4. Primjer : Skolski robot RHINO XR-3 1.5. Primjena robota 1.6. Pitanja za provjeru znanja 2. DIREKTNA KINEMATIKA : JEDNADŽBA MANIPULATORA 2.1. Skalarni i vektorski produkti 2.2. Koordinatni sustavi 2.3. Rotacije 2.3.1. Osnovne rotacije 2.3.2. Složene rotacije 2.4. Homogene koordinate 2.4.1. Sustavi homogenih koordinata 2.4.2. Translacije i rotacije 2.4.3. Složene homogene transformacije 2.4.4. Složene homogene rotacije i orijentacija alata 2.4.4.1. Orijentacija alata pomocu skretanja, poniranja i valjanja 2.4.4.2. Orijentacija alata pomocu zavrtanja, nagibanja i zakretanja (Eulerovi kutevi) 2.4.5. Transformacije koordinata kod spiralnog gibanja 2.5. Kinematicki parametri 2.5.1. Kinematicki parametri zgloba 2.5.2. Kinematicki parametri clanka 2.6. Metoda Denavita i Hartenberga 2.7. Jednadžba manipulatora (ruke) 2.8. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot (direktna kinematika) 2.9. Primjer: Peteroosni rotacijski robot RHINO XR-3 (direktna kinematika) 2.10. Primjer: Cetveroosni robot tipa SCARA-RRT (direktna kinematika) 2.11. Primjer: Cetveroosni robot tipa SCARA-RTR (direktna kinematika) 2.12. Pitanja za provjeru znanja 3. INVERZNA KINEMATIKA: RJESAVANJE JEDNADŽBE MANIPULATORA 3.1. Vektor konfiguracije alata 3.2. Problem inverzne kinematike 3.3. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot (inverzna kinematika) 3.3.1. Vektor konfiguracije alata 3.3.2. Rame 3.3.3. Baza 3.3.4. Valjanje alata 3.3.5. Ukupno rjesenje 3.4. Primjer: Peteroosni rotacijski robot RHINO XR-3 (inverzna kinematika) 3.4.1. Vektor konfiguracije alata 3.4.2. Baza 3.4.3. Lakat 3.4.4. Rame 3.4.5. Poniranje alata 3.4.6. Valjanje alata 3.4.7. Ukupno rjesenje 3.5. Primjer: Cetveroosni robot tipa SCARA-RTR (inverzna kinematika) 3.5.1. Vektor konfiguracije alata 3.5.2. Postupak rjesavanja 3.5.3. Ukupno rjesenje 3.6. Pitanja za provjeru znanja 4. DINAMIKA MANIPULATORA 4.1. Lagrangeova jednadžba 4.2. Kineticka energija 4.2.1. Tenzor inercije clanka 4.2.2. Jacobieva matrica clanaka 4.2.3. Tenzor inercije manipulatora 4.3. Potencijalna energija (gravitacija) 4.4. Poopcena sila 4.4.1. Aktuatori 4.4.2. Trenje 4.5. Lagrange-Eulerov dinamicki model 4.6. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot (dinamika) 4.6.1. Lagrange- Eulerov dinamicki model 4.7. Primjer: Peteroosni rotacijski robot (Rhino XR-3) (dinamika) 4.7.1. Lagrange-Eulerov dinamicki model 4.8. Direktna i inverzna dinamika 4.9. Newton-Eulerov dinamicki model 4.9.1. Newton- Eulerove jednadžbe s racunanjem prema naprijed 4.9.2. Newton-Eulerove jednadžbe s racunanjem unatrag 4.9.3. Rekurzivne Newton- Eulerove jednadžbe 4.9.4. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot 4.10. Pitanja za provjeru znanja 5. PLANIRANJE TRAJEKTORIJE 5.1. Putanja i trajektorija 5.2. Gibanje manipulatora od tocke do tocke 5.2.1. Planiranje trajektorije za gibanje od tocke do tocke 5.2.2. Primjer planiranja trajektorije gibanja robota od tocke do tocke 5.3. Gibanje manipulatora kontinuirano po putanji 5.3.1. Primjer planiranja trajektorije za gibanje kontinuirano po putanji 5.4. Interpolirano kretanje 5.4.1. Interpolacija kubnim polinomima 5.5. Pravocrtno gibanje 5.5.1. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot (trajektorija) 5.5.2. Primjer: Peteroosni rotacijski robot RHINO XR-3 (trajektorija) 5.6. Interpolacija polinomima treceg i cetvrtog stupnja 95 5.6.1. Metoda Hoa i Cooka 5.6.2. Primjer: Troosni planarni rotacijski robot (metoda Ho i Cook) 5.7. Pitanja za provjeru znanja 6. POGONI I SUSTAVI UPRAVLJANJA 6.1. Vrste i karakteristike elektrickih strojeva i elektromotornih pogona u robotici 6.1.1. Istosmjerni motori za primjenu u slijednim sustavima robota 6.1.2. Elektronicki komutirani istosmjerni mot