Dynamica bestudeert krachten en hun effecten op beweging. In de robotica beantwoordt het de vraag: welk koppel heeft elk gewricht nodig om een ​​gewenste versnelling te produceren? Kinematica beschrijft waar de robot naartoe gaat. Dynamica beschrijft wat er nodig is om daar te komen.

De bewegingsvergelijkingen voor een robot zijn complex. Ze omvatten inertie, Coriolis-krachten, centrifugale krachten, zwaartekracht en wrijving. Een robotarm die snel beweegt, ondervindt andere krachten dan een arm die langzaam beweegt. Een humanoïde robot moet rekening houden met het momentum van elk ledemaat. Het in realtime oplossen van deze vergelijkingen is een computationele uitdaging.

Waarom dynamiek belangrijk is

• Voor een nauwkeurige koppelregeling is een dynamisch model nodig.
• Snelle bewegingen vereisen feedforward-compensatie.
• Lichtgewicht robots verminderen de traagheidskrachten.
• Door de compensatie van de zwaartekracht voelen de armen gewichtloos aan.
• Simulaties zijn voor realisme afhankelijk van dynamische modellen.

Modelgebaseerde besturing gebruikt de dynamische vergelijkingen om het koppel te berekenen dat nodig is voor een gewenste beweging. De feedforward-term doet het grootste deel van het werk. Feedback corrigeert modelleringsfouten en verstoringen. Zonder dynamica kan een robot nog steeds langzaam bewegen met behulp van positiebesturing. Als je hem op hoge snelheid brengt, zal hij achterblijven, oscilleren of doorschieten. Dynamica is de natuurkunde van beweging, en het negeren ervan beperkt de mogelijkheden van een robot. De beste robotontwerpers denken vanaf de eerste schets al aan dynamica, niet als een bijzaak.