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Robót ica

Robót ica. Prof. Reinaldo Bianchi Centro Universitário da FEI 2013. 3 a Aula. Parte B 5ª aula para a graduação. Robotics Toolbox para o Matlab. Toolbox de livre distribuição (9ª edição): http:// petercorke.com / Robotics_Toolbox.html Possui modelo de alguns manipuladores prontos:

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Presentation Transcript

  1. Robótica Prof. Reinaldo Bianchi Centro Universitário da FEI 2013

  2. 3aAula Parte B 5ª aula para a graduação

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

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

  5. Criando um robô no Matlab Ângulos em radianos • Criando os links: • L = Link([idiai 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 ...])

  6. Notação Danevit-Hartenberg • ai: a distância entre os eixos zi-1 e zi medida sobre o eixo xi. • i: o ângulo entre os eixos zi-1 e zi medida sobre o eixo xi. • di: a distância entre a origem do sistema de referência i - 1 ao eixo xi, medida sobre o eixo zi-1 . • i: o ângulo entre os eixos xi-1 e xi medidos sobre o eixo zi-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 • Queremos criar o seguinte manipulador 2R: • 2 juntas rotacionais no eixo z • links de 1 metro cada. • Parâmetros D-H:

  12. Comandos para criar um 2R • Criando os links: L1 = Link([0 0 1 0]) L2 = Link([0 0 1 0]) • Criando o robô: r = SerialLink([L1 L2])

  13. Gerou um robô... >> L1 = Link([ 0 0 1 0]) L1 = theta=q, d= 0, a= 1, alpha= 0 (R,stdDH) >> L2 = Link([ 0 0 1 0]) 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 = 1 0 0 0 tool = 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 9.81 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1

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

  15. r.plot([0 0])

  16. r.teach()

  17. Usando teach e plot • Voce pode usar o teach para gravar pontos, que ficam salvos navariávelqplot. • Depois, pode executar os movimentos de uma vez, usando: • r.plot(r.qteach) • r.plot(r.qteach,'delay',1)

  18. Outros métodos… • R.display() displaysthe robot parameters in human-readableform. • R.dyn() displaystheinertialproperties of the robot: • mass, centre of mass, inertia, gear ratio, motor inertiaand motor friction. • Entre outras…

  19. Robô Puma 560 • O toolkit possuiumafunçãoquecria um robotipo Puma 560: • Criando um robô PUMA: • mdl_puma560 • Exibindo o robô : • p560.plot([0 0 0 0 0 0]) • Note que o nome do robô criado é p560

  20. p560.plot([0 0 0 0 0 0])

  21. 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... • Teste: • r.fkine([0 0])

  22. r.fkine([0 0]) • ans = • 1 0 0 2 • 0 1 0 0 • 0 0 1 0 • 0 0 0 1

  23. r.plot([0 0])

  24. r.fkine([0 pi/2]) • ans = • 0.00 -1.00 0 1.00 • 1.00 0.00 0 1.00 • 0 0 1.0000 0 • 0 0 0 1.00

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

  26. 3x3 rotationmatrix 3x1 translation matrix perspective global scale Ou seja, fkineretorna... A Matrizde TransformaçãoHomogênea 3D

  27. Outrosexemplos no matlab…

  28. Exercício 1: • 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 ) • E use a função plot para simular o movimento do manipulador: r.plot(r.qteach,'delay',1)

  29. Exercício 2: • 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 ) • E plote em um gráfico... • plot ([x1 x2 ...], [y1 y2 ..])

  30. Exercício 3:Crie o robô da figuraabaixo

  31. Exercício 3:Crie o robô da figuraabaixo

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

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

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