Μια τροχιά είναι η διαδρομή που ακολουθεί ένα ρομπότ μέσα στον χώρο και τον χρόνο. Είναι κάτι περισσότερο από μια απλή διαδρομή. Μια διαδρομή είναι απλώς γεωμετρία. Μια τροχιά περιλαμβάνει την ταχύτητα, την επιτάχυνση και τον χρονισμό. Καθορίζει πού βρίσκεται το ρομπότ ανά πάσα στιγμή, όχι μόνο τη διαδρομή που ακολουθεί.

Η δημιουργία τροχιάς είναι ένα βασικό πρόβλημα στη ρομποτική. Ο ελεγκτής χρειάζεται μια ομαλή αναφορά για να την ακολουθήσει. Μια σταδιακή αλλαγή θέσης θα απαιτούσε άπειρη επιτάχυνση. Οι πραγματικοί κινητήρες δεν μπορούν να το κάνουν αυτό. Έτσι, η γεννήτρια τροχιάς δημιουργεί μια ομαλή καμπύλη, συχνά ένα πολυώνυμο ή μια σπλήνα, που σέβεται τα όρια ταχύτητας και επιτάχυνσης. Το ρομπότ ακολουθεί την τροχιά όσο πιο πιστά μπορεί.

Χαρακτηριστικά τροχιάς

• Προφίλ θέσης, ταχύτητας και επιτάχυνσης.
• Τραντάγμα: ο ρυθμός μεταβολής της επιτάχυνσης, ελαχιστοποιημένος για ομαλότητα.
• Χρονικά βέλτιστο: το ταχύτερο δυνατό εντός ορίων.
• Λείο: ελαχιστοποιεί τη φθορά και τους κραδασμούς.
• Χωρίς συγκρούσεις: αποφεύγει τα εμπόδια στην πορεία.

Μια καλή τροχιά είναι ομαλή και αποτελεσματική. Μια κακή είναι η σπασμωδική και αργή. Το τίναγμα, η παράγωγος της επιτάχυνσης, είναι ιδιαίτερα σημαντικό. Το υψηλό τίναγμα προκαλεί κραδασμούς, φθορά και θόρυβο. Οι γεννήτριες τροχιών ελαχιστοποιούν το τίναγμα χρησιμοποιώντας προφίλ καμπύλης S αντί για τραπεζοειδή προφίλ. Η καμπύλη S αυξάνει σταδιακά την επιτάχυνση, παράγοντας ομαλότερη κίνηση. Οι τροχιές υπολογίζονται σε χώρο αρθρώσεων ή σε καρτεσιανό χώρο. Οι τροχιές του χώρου αρθρώσεων είναι πιο εύκολο να υπολογιστούν και αποφεύγουν τις ιδιομορφίες. Οι τροχιές του καρτεσιανού χώρου είναι πιο διαισθητικές, αλλά μπορεί να απαιτούν πολύπλοκη αντίστροφη κινηματική. Η επιλογή εξαρτάται από την εργασία. Ένα ρομπότ συγκόλλησης ακολουθεί μια καρτεσιανή τροχιά κατά μήκος μιας ραφής. Ένα ρομπότ επιλογής και τοποθέτησης μπορεί να χρησιμοποιήσει μια τροχιά χώρου αρθρώσεων για ταχύτητα. Η τροχιά είναι το σχέδιο του ρομπότ σε κίνηση.