Dynamika studuje síly a jejich vliv na pohyb. V robotice odpovídá na otázku: jaký krouticí moment potřebuje každý kloub k dosažení požadovaného zrychlení? Kinematika popisuje, kam se robot pohybuje. Dynamika popisuje, co je potřeba k dosažení tohoto cíle.
Pohybové rovnice robota jsou složité. Zahrnují setrvačnost, Coriolisovy síly, odstředivé síly, gravitaci a tření. Na robotické rameno pohybující se rychle působí jiné síly než na rameno pohybující se pomalu. Humanoidní robot musí zohlednit hybnost každé končetiny. Řešení těchto rovnic v reálném čase je výpočetně náročné.
Proč je dynamika důležitá
- Přesné řízení točivého momentu vyžaduje dynamický model.
- Rychlé pohyby vyžadují kompenzaci dopředné vazby.
- Lehké roboty snižují setrvačné síly.
- Kompenzace gravitace způsobuje, že paže se zdají být beztížné.
- Simulace se pro realismus spoléhá na dynamické modely.
Řízení založené na modelu využívá dynamické rovnice k výpočtu točivého momentu potřebného pro požadovaný pohyb. Tento člen dopředné zpětné vazby zvládá většinu práce. Zpětná vazba koriguje chyby a poruchy modelování. Bez dynamiky se robot může stále pohybovat pomalu s využitím řízení polohy. Pokud ho posouváte na vysokou rychlost, bude se zpožďovat, kmitat nebo překmitnout. Dynamika je fyzika pohybu a její ignorování omezuje to, co robot dokáže. Nejlepší konstruktéři robotů přemýšlejí o dynamice od prvního náčrtu, ne jako o dodatečné myšlence.
Comments (2)
Leave a comment