Manipulator robotyczny
Z Wikipedii
Manipulator robotyczny to pojęcie związane z robotyką. Opisuje ono "mechaniczne ramię", stosowane głównie w fabrykach samochodów, automatycznych liniach produkcyjnych, fabrykach w których istnieje zagrożenie dla zdrowia ludzi, itp. Inaczej mówiąc, jest to część robota pełniąca funkcję ludzkich kończyn górnych. Dla łatwiejszego opisu takiego ramienia wprowadzone zostały pojęcia: człon automatyki, współrzędne lokalne, współrzędne globalne, kinematyka manipulatora, stopnie swobody oraz notacja Denavita-Hartenberga. Pozwalają one w sformalizowany sposób opisać budowę manipulatora oraz zależności występujące pomiędzy kolejnymi elementami składowymi.
Manipulatorem nazywamy układ N ramion połączonych ze sobą przegubami, zakończony efektorem (chwytakiem). Pojedyncze ogniwo manipulatora zbudowane jest z przegubu oraz następującego po nim ramienia, gdzie przegub zapewnia możliwość ruchu.
Spis treści |
[edytuj] Pojęcia związane z manipulatorem
[edytuj] Współrzędne wewnętrzne
Każdy przegub opisywany jest za pomocą współrzędnej wewnętrznej (nastawy) qi przy czym i = 1, 2, ..., N. Zmienne qi po złożeniu tworzą wektor 
, zwany wektorem współrzędnych wewnętrznych. Jeśli manipulator potraktujemy jako układ sterowania, to q będzie odpowiadać wektorowi stanu.
[edytuj] Współrzędne zewnętrzne
Podczas pracy z manipulatorem ważne jest położenie i orientacja jego efektora określane we współrzędnych zewnętrznych. Mogą one być zapisane pod postacią szóstki liczb 
. W zależności od potrzeb rozmiar ten może ulec zmianie (przykładowo w danym przypadku ważne mogą być jedynie współrzędne x oraz y). Pierwsza trójka liczb określa położenie efektora, a kolejna - orientację.
[edytuj] Kinematyka manipulatora
Ostatecznie położenie i orientacja efektora mogą być opisane we współrzędnych zewnętrznych za pomocą wektora oraz w funkcji współrzędnych wewnętrznych 
. Przekształcenie k : 
nazywamy kinematyką manipulatora we współrzędnych.
W celu łatwiejszego opisu własności manipulatora z każdym jego przegubem oraz efektorem możemy powiązać kartezjański układ współrzędnych, który nazywany jest układem lokalnym. Układ X0Y0Z0 związany z podstawą nazywać będziemy układem bazowym i względem niego będziemy wyznaczać położenie oraz orientację przegubów oraz efektora manipulatora.
Do opisu manipulatorów najczęściej stosuje się Notację Denavita-Hartenberga.
