תנועה של גופים במרחב ודרגות חופש |
| מניפולטור של רובוט תעשייתי נדרש להגיע לנקודות רבותל ושונות במרחב הסביבה שלו.כמו-כן עליו להיות מסוגל לאחוז עצמים שונים(או להתחבר אליהם בתור כלים) ולהעבירם ממקום. במלים אחרות, עליו לשנות מיקום של גופים קשיחים (וגופים אחרים) במרחב. גוף מסוים יכול לנוע באופן מסוים במישור או במרחב. כדי לתאר את התנועה האפשרית של גוף מסוים יש לבחור מערכת קואורדינטות שבאמצעותו אפשר לקבוע מיקומו של הגוף בכל נקודה של תנועה. בחרנו מערכת צירים קרטזית . מטרה שלנו לציין באילו צירים הגוף יכול לנוע או במילים אחרים באילו צירים יש לגוף חופש תנועה.
במערכת צירים כל קואורדינטה מציינת דרגה חופש של התנועה הנדונה. מספר דרגות החופש של התנועה קובע את "רמת החופש" שיש בתנועה. לכל גוף במרחב יש 6 דרגות חופש שלוש הקואורדינטות , או דרגות החופש, הראשונות ב מערכת זו קובעות את המיקום המרחיבי של נקודות ייחוס מסוימת בגוף. שלול דרגות חופש אחרות קובעות את הסיבובים האפשאריים של הגוף סביב נקודות הייחוס, או את כיוון הגוף במרחב. כדי לשנות מיקום של גוף קשיח במרכב באופן מבוקר דרושה יכולת לשנות את הערךשל כל דרגת חופש בנפרד. עבור גוף קשיח במרחב דרגות חופש אלה מתחלקות , בהתמה , לשתי קבוצות : הקבוצה ראשונה מיועדת להביא את יד המניפולטור , או את יחידת הקצה שלו , לנקודה מסיומת במרכב. הקבוצה השנייה של דרגות חופש מיועדת לסובב את היד ואת מה שנמצה בה , סביב אותה נקודה . סיבוב זה מתבצע עד שמעגיעים לכיוון הרצוי של היד במרחב. לכל אחת משתי קבוצעות אלה יש שלוש דרגות חופש. זרוע מכנית של הרובוט היא גוף מפרקי , הוא גוף המורכב מכמה גופים קשיחים המחוברים בניהם באמצעות מפרקים. מספר דרגות החופש של מערכת כזו הוא סיכום מספרי דרגות החופש של כל גוף בנפרד. לסיום, נוסיף עוד כי מספר דרגות החופש של רובוט תעשייתי נייד הוא הסכום של מספר דרגות החופש של הבסיס הנע בתוספת מספר דרגות החופש של הזרוע המכנית והיד ברובוט הנדון. הוספת דרגות חופש עשויות להקנות למניפולטור יותר גמישות במעבר בין מכשולים ובהבאת יד המניפולטור למקומות שקשה להגיע אליהם. יד אנושית גמישה ומורכבת לאין ערוך מיד של רובוט תעשייתי. ליד אנושית יש 22 דרגות חופש, שרובן באות לידי ביטוי בתנועות של פרקי האצבעות. יד רובוטית "חכמה" שתחקה את ביצועי היד האנושית נמצאת עדיין בשלבי מחקר ופיתוח. מעטפת עבודה: קבוצת כל הנקודות, במרחב הפעילות של הרובוט, שקצה זרוע הרובוט יכול להגיע אליהן נקראת מרחב העבודה של הרובוט. המעטפת של מרחב העבודה נקראת מעטפת העבודה של הרובוט. |
© כל הזכויות שמורות למערכת המידע איתן |