Manipulador

Cinemática Direta

4o Engenharia de Controle e Automação FACIT / 2009
Prof. Maurílio J. Inácio

Cinemática Direta
• Cinemática do manipulador  Cinemática é ciência que trata o movimento sem considerar as forças que o causam.  Na cinemática são estudados: posições, velocidades, acelerações, etc.  Em robótica, o estudo da cinemática do robô manipulador refere-se as propriedades geométricas e de base temporal do movimento.  No estudo da cinemática será considerado posições e orientações de um manipulador em situações estáticas.  Para descrever a geometria de um manipulador fixa-se frames às várias partes de um manipulador e descrevese a relação entre cada um deles.

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• Cinemática do manipulador  O objetivo do estudo da cinemática é descrever a posição e orientação do efetuador relativo a base do manipulador, como uma função da variáveis estabelecidas em cada uma das junções.

θ1 θ2 θ3

Modelo Cinemático Direto

X Y Z φ

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• Cinemática do manipulador  Um manipulador pode ser visto como um conjunto de corpos conectados em cadeia por juntas (joint). Estes corpos são chamados de elos (links).  Manipuladores são construídos geralmente com juntas que exibem apenas um grau de liberdade. Muitos manipuladores tem juntas rotacionais (revolute) ou juntas deslizantes (prismatic).

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• Cinemática do manipulador  É raro um mecanismo que tenha juntas com mais de um grau de liberdade. Nesse caso, a junta pode ser modelada como n juntas conectadas por n-1 elos de comprimento zero.  Os elos são numerados a partir da base imóvel do manipulador, chamado elo 0. A primeira parte móvel será o elo 1 e assim por diante até a parte final do manipulador (efetuador).  Um elo de um robô manipulador típico tem muitos atributos. Porém, na cinemática um elo será considerado somente como um corpo rígido que define a relação entre dois eixos de juntas vizinhas.

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• Parâmetros de elos e juntas 