机器人类型:球形自主机器人-坐标框架,控制坐标和应用

机器人类型:球形自主机器人-坐标框架,控制坐标和应用
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球形机器人可以很容易地在三维空间中完成需要运动的任务。它可以轻松、快速和准确地到达空间中的点。但是,要使这样的三维机器人根据指定的指令正确工作,到达特定的点并在那里工作,需要大量的背景工作,包括坐标坐标系和控制变量的计算。

球形机器人的工作框架

在机器人结构的合适点上定义坐标系,有助于分析和影响机器人各部分和整体的运动。任何类型的机器人都通用的主框架是固定在机器人底座上的坐标框架。这个坐标系称为世界坐标系,也可以称为全局坐标系。工作区中的点在这个框架中提供。在球形机器人中,第二框架连接在垂直部件和手臂之间的关节上。第三个框架连接到机器人的手腕上。

球形机器人的控制坐标

末端执行器的目标点是根据世界坐标系中的任务指定的。但是为了使末端执行器移动到特定的点,连接到每个关节的执行器必须具有各自的运动值,以产生所需的最终效果。这意味着控制变量是提供给执行器的值,因此,目标点的坐标必须转换为控制坐标。

全局坐标和控制坐标以矩阵形式表示。通过矩阵的各种变换,从全局坐标中得到控制坐标。对于一个矩阵的特定变换,它与一个变换矩阵相乘以得到所需的变换。所有这些计算都包含在一个计算机程序中,并通过微控制器和处理器实现,这样它就可以获取全局坐标,并向执行器提供所需的控制坐标值。

球形底座机器人的应用

为特定应用选择的机器人底座类型主要取决于任务的范围和工作空间要求。然后我们寻找一个具有相似范围和工作空间的机器人基地。在这个选择标准之后,还要考虑机器人的精度和可重复性等其他细节。球形底座机器人的常见应用是在生产线上的物料搬运作业中,如物料的搬运或拣放、物体的堆放等。

这篇文章是系列文章的一部分:机器人的基本身体

安装在带有转动关节、圆柱关节或球形关节以及移动关节的底座上的机器人具有更好的功能,并且可以轻松地在空间中的点之间移动。在上一个关于机器人底座的系列文章的继续部分,我们将讨论更多涉及到的机器人底座。

  1. 机器人底座:圆柱底座机器人
  2. 球形底座机器人:结构与工作空间
  3. 机器人底座:球形底座机器人-控制与应用
  4. 机器人底座:铰接式机器人底座