Inverzní kinematika sériových manipulátorů s omezenou architekturou

Bc. Matěj KAUKAL

Master's thesis

Inverse kinematic problem for serial manipulators with constrained architecture

Abstract:

Tato práce se zabývá řešením zpětné kinematické úlohy pro sériové manipulátory s omezenou strukturou. Nejprve je popsána struktura obecného manipulátoru a důležité pojmy z robotiky. Dále je vysvětlen způsob popisu polohy a rotace použitý v práci a dvě úmluvy pro popis manipulátoru - Denavit Hartenbergova a Khalil Kleinfingerova. Oba popisy jsou předvedeny na příkladech. Hlavní část práce se pak zabývá řešením zpětné úlohy manipulátorů se třemi rotačními a třemi translačními klouby a manipulátorů se sférickým zápěstím. Nalezené postupy řešení jsou nakonec implementovány jako funkce v Matlabu, která ze zadaných parametrů manipulátoru počítá přímou a zpětnou kinematickou úlohu.

Abstract:

This theses deals with solving inverse kinematic model of serial manipulators with constrained structure. First, the structure of general manipulator is described and important terms are explained. After that, notation of position and rotation of axes system is shown, along with two methods of axes transformation - the Denavit Hartenberg convention and Khalil Kleinfinger convention. Both conventions are described using examples. The main part of this work deals with the solution of inverse kinematic model of manipulators with three revolute joints and three prismatic joints and manipulators with spherical wrist. Obtained solutions are then implemented in Matlab function, which solves the direct and inverse kinematic model using the input parameters.

Keywords

Sériové manipulátory, přímá kinematická úloha, zpětná kinematická úloha, Denavit Hartenbergova úmluva, Khalil Kleinfingerova úmluva, sférické zápěstí, dekompozice omezených architektur, Matlab.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2013

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Švejda

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering