Dynamik studerar krafter och deras effekter på rörelse. Inom robotik besvarar den frågan: vilket vridmoment behöver varje led för att producera en önskad acceleration? Kinematik beskriver vart roboten tar sig. Dynamik beskriver vad som krävs för att komma dit.

Rörelseekvationerna för en robot är komplexa. De inkluderar tröghet, corioliskrafter, centrifugalkrafter, gravitation och friktion. En robotarm som rör sig snabbt upplever andra krafter än en som rör sig långsamt. En humanoid robot måste ta hänsyn till varje lems rörelsemängd. Att lösa dessa ekvationer i realtid är en beräkningsmässig utmaning.

Varför dynamik är viktig

• Noggrann momentreglering kräver en dynamikmodell.
• Snabba rörelser behöver kompensation för framkoppling.
• Lätta robotar minskar tröghetskrafter.
• Tyngdkraftskompensation gör att armarna känns viktlösa.
• Simulering förlitar sig på dynamiska modeller för realism.

Modellbaserad styrning använder dynamiska ekvationer för att beräkna det vridmoment som behövs för en önskad rörelse. Den framåtkopplade termen hanterar det mesta av arbetet. Återkoppling korrigerar för modelleringsfel och störningar. Utan dynamik kan en robot fortfarande röra sig långsamt med hjälp av positionsstyrning. Pressa den till hög hastighet och den kommer att lagga, oscillera eller överskrida hastigheten. Dynamik är rörelsens fysik, och att ignorera den begränsar vad en robot kan göra. De bästa robotkonstruktörerna tänker på dynamik från första skissen, inte som en eftertanke.