BAB 15Sistem Robotika

Tujuan Pembelajaran Untuk mengetahui definisi dari Robot serta bagaimana menggunakkannya Membedakan Robot mobile dengan Robot statik Memahami definisi, konfigurasi, dan komponen dari lengan robot Memahami transformasi dari lengan robot Memahami pentingnya resolusi, pengulangan, dan pengulangan dari lengan

robot Mengerti aspek aspek perencanaan lengan robot

15.1 Tipe RobotRobot ialah sebuah mesin yang mempunyai tugas seperti layaknya manusia,

secara dasar robot dibedakan menjadi 2 yaitu robot mobile dan robot static. Pada robot mobile, robot dapat bergerak dan berpindah tempat sesuai area kerjanya seperti robot pembersih rumput, tetapi pada robot static, robot tidak bisa berpindah tempat, hanya bergerak pada suatu tempat saja seperti robot lengan.

Automated Guided Vahicle (AGV) merupakan robot beroda yang membawa muatan dalam suatu pabrik, robot robot ini merupakan suatu system pengalihan material dari tempat satu ketempat lainnya. Navigasi AGV menggunakkan satu dari beberapa cara seperti kabel yang tertanam pada lantai, cahaya, dan garis berwarna pada lantai. Serta terdapat juga sensor dan suatu actuator yang digunakkan untuk membersihkan jalur agar robot dapat sampai pada tujuan seperti kamera.

15.2 Istilah Istilah pada Robot lengan

Link: Struktur padat pada lenganJoint:penggabungan bergerak pada linkDegrees of freedom: Sudut pergerakanOrientates axes: pergerakan lengan (gambar 15.1)Position axes:alat yang tergantung pada orientasi yang bias digerakkan ke beberapa posisiTool Center point (TCP): TCP terletak pada robot atau pada alat (gambar 15.2)Work envelope/Workspace: pembatas pergerakan robotSpeed : kecepatan

Payload:muatan (beban)Setling time: waktu mantapCoordinates: coordinate posisi lengan

15.3 Konfigurasi robot lengan

Kartesian (gambar 15.4)

Objek yang berbentuk silinder (gambar 15.5) mempunyai pergerakan memutari sekitar daerah kaki,joint yang berbentuk prisma untuk ketinggian dan joint berbentuk prisma untuk jari jari

Objek yang berbentuk bola (gambar 15.6) mempunyai dua joint perputaran dan satu joit berbentuk prisma, joint memperbolehkan robot menuju poin poin arah.

Articulated/ jointed spherical/ revolute (tipe 3 R) (gambar 15.7) mempunyai 3 joint perputaran, robot ini menyerupai lengan,bahu, pinggang, dan siku manusia

SCARA (Selective Compliance Arm Robot Assembly) (gambar 15.8) menyesuaikan koordinat secara silinder, tetapi jari jari dan perputaran diperoleh dari dua link planar dengan joint perputaran.

15.4 Aplikasi Robot Poin ke poin Manipulasi Pengikut jalur Pengoperasi Robot komunikasi Servis Biomedical

15.5 Dasar Sistem Robot Struktur: Struktur mekanikal (link, kaki, dsb) sangat berhubungan

dengan masa untuk mendapatkan struktur dengan akurasi yang tinggi untuk beban yang berbeda

Actuator: Motor Stepar yang mengendalikan joints pada robot Control Computer: untuk menguhungkan dengan pengguna , serta

mengontrol joints pada robot.

Sensor: Sensor mempunyai 2 tipe yaitu proximity yang digunakkan untuk mengetahui keberqadaan objek dan sensor gaya untuk mengetahui banyaknya gaya pada objek.

EOAT (End Of Arm Tooling): disediakan oleh pengguna, dan didesain untuk beberapa kebutuhan.

15.5.1 Mekanik Robot Lengan Desain hubungan komponen robot: Sambungan mekanik

terkoneksi pada joint yang terbuat untuk berputar menggunakan aktuator. Pengetahuan tentang hubungan kinematik sangat dibutuhkan untuk mendesain sebuah robot lengan

Pertimbangan payload(beban): pertimbangan tentang static dan dinamik dapat menyebabkan pemosisian yang salah, pertimbangan static merupakan efek gravitasi, roda gigi dan pulley, joint, dan efek suhu. Pertimbangan yang paling penting ialah pada efek percepatan

15.5.1.2 Pertimbangan statisEfek gravitasi menyebabkan defleksi ke bawah dari sistem lengan dan

dukungan. Efek gravitasi terdiri dari P payload, dan robot massa link, w. Oleh karena itu beban total pada lengan robot diberikan sebagai

Wtotal = P + w (15.1)

Efek gravitasi karena payloadDefleksi ujung balok yang disebabkan oleh beban titik, P, yang diberikan

sebagai

(15.2)dimana E adalah modulus Young, dan momen inersia, l = BH3 / 12.

Efek gravity karena massa robot linkDefleksi ujung balok yang disebabkan oleh w, beban merata, adalah

diberikan sebagai

(15,3)dimana E adalah modulus Young, dan momen inersia, I = BH3/ 12.

Lendutan lengan robot karena payload dan massa link robot diberikan sebagai

(15.4)

CONTOH 15.1Sebuah lengan robot yang terbuat dari baja memiliki panjang 1,524 m, luas

0,102 m, dan tinggi 0,1524 m. Payload adalah 444,82 kg. Kepadatan baja, , adalahρ 7,87 kg m-3 dan modulus youngnya, E, adalah 206,85 GPa. Tentukan defleksi pada lengan robot karena muatan dan robot link massa.Solusi

Momen inersia pada lengan robot adalah

(15.5)

Massa link robot adalah

(15.6)Oleh karena itu, untuk parameter yang diberikan, defleksi total adalah

(15.7)

Gigi drive dan penggunaan sabuk driveGigi drive dan ikat pinggang seringkali memiliki jumlah terlihat dari slack (reaksi) yang menyebabkan kesalahan posisi.

Penggunaan bersamaPenggunaan bersama (penyelesaian) terjadi karena fleksibilitas sendi ketika anggota rotary panjang digunakan dalam sistem drive dan twist bawah beban. Ketika pemodelan penggunaan bersama (Fleksibilitas) pada lengan robot, kita mempertimbangkan twist sudut dari sendi, drive putar, dan poros, di bawah beban. Kekakuan puntir, k, didefinisikan sebagai torsi per radian twist, diberikan sebagai

(15.8)Dimana adalah momen inersia polar, Akibatnya, twist, diperoleh sebagaiθ

(15.9)

Efek suhuPerubahan suhu menyebabkan perubahan dimensi dalam manipulator.

15.5.1.3 Pertimbangan dinamisPertimbangan utama di sini adalah efek percepatan. Gaya inersia dapat

menyebabkan defleksi dalam anggota-anggota struktural. Ini biasanya hanya masalah saat robot bergerak sangat cepat, atau ketika jalan terus mengikuti sangat penting. Namun, selama desain robot faktor-faktor ini harus diperiksa hati-hati.

15.5.2 Akhir perkakas lengan (EOAT)Industri robot terbaik adalah hanya baik sebagai akhir perkakas lengan

(EOAT). Akhir perkakas lengan biasanya dibeli secara terpisah, atau kebiasaan yang dibangun, dan sangat mahal.

15.5.2.1 Klasifikasi akhir perkakas lenganEOAT dapat digolongkan ke dalam Grippers dan alat. Grippers baik beberapa/tunggal atau internal / eksternal. Alat dibagi lagi menjadi compliant, kontak atau non-kontak. Setidaknya ada tujuh metode yang digunakan untuk mencengkeram objek:

• pegang itu• hook itu• sendok itu• mengembang sekitarnya• menariknya magnetis• menarik itu dengan vakum• menaatinya

15.5.2.2 Menghitung beban gripper dan kekuatan mencengkeramProdusen biasanya mengidentifikasi muatan maksimum yang bisa ditangani

oleh manipulator. Jika manipulator dapat menangani 28kg (termasuk pergelangan tangan 5kg dan 3kg pencengkeram), maka pencengkeram hanya dapat menangani objek 20kg. Faktor lain yang terlibat dalam perhitungan muatan meliputi:

• Torsi: Torsi ada ketika bagian sebuah dijemput di tempat lain selain yang pusat gravitasi.

• Pusat gravitasi: Pusat gravitasi adalah titik di mana massa tampaknya terkonsentrasi atau titik di mana bagian yang seimbang.

• Koefisien gesekan: Koefisien gesekan bagaimana langkah-langkah yang efisien gripper memegang bagian.

• Percepatan atau perlambatan: Percepatan atau perlambatan adalah tingkat perubahan kecepatan bagian.

• Faktor keamanan: Faktor keamanan adalah faktor desain untuk melawan error tidak bertanggung jawab atau faktor tak terduga. Sebuah faktor keamanan khas adalah 2.

15.5.2.3 EOAT desainFaktor desain khas yang harus dipertimbangkan adalah ditunjukkan pada

Tabel 15.1, sedangkan desain kriteria ditunjukkan pada Tabel 15.2.

15.5.2.4 Mekanisme pencengkeramJari-jari dirancang untuk:• cocok fisik dengan bagian untuk pegangan yang baik;• berlaku cukup kekuatan untuk bagian untuk mencegah tergelincir.

Mutasi jari-jari bisa jadi:• pivoting (sering menggunakan hubungan penting); atau• gerakan linear atau translasi (sering menggunakan bantalan linier dan

aktuator).

Ada berbagai jenis mekanisme pencengkeram yang tersedia; ini meliputi: aktuasi linkage, gear dan rak, cam, sekrup, tali dan katrol, kandung kemih, diafragma, dll.

Berikut ini menjelaskan beberapa pencengkeram yang digerakkan menggunakan pneumatik / hidrolik silinder; ini bisa diganti dengan pengaturan mekanis lain selain silinder.

Tabel 15.1 Akhir faktor desain alatFaktor Desain Pilihan yang harus dipertimbangkanBenda kerja harus ditangani dimensi bagian

massapra dan pasca pengolahan geometritoleransi geometrispotensi untuk merusak bagian

Aktuator mekanisvakummagnet

Sumber daya listrikpneumatikhidrolikmekanis

Rentang mencengkeram gaya massa objekgesekan atau sarang pegangan koefisien gesekan antara gripper dan bagianmaksimum percepatan selama gerakan

Positioning panjang pencengkeramakurasi robot dan pengulanganbagian toleransi

Pemeliharaan jumlah siklus yang diperlukanpenggunaan komponen aus yang terpisahdesain untuk pemeliharaan

Lingkungan suhukelembabankotoran, karat, dll

Perlindungan suhu perisai panasjari yang lebih panjangsistem pendingin terpisahbahan tahan panas

Bahan kuat, kaku, tahan lamakelelahan kekuatanbiaya dan kemudahan fabrikasikoefisien gesekancocok untuk lingkungan

Poin lainnya jari yang bisa digantistandar desainpenggunaan mounting plate pada robotpencengkeram cukup fleksibel untuk mengakomodasi perubahan desain produk

Dua jari pencengkeramSebuah gripper dua jari ditunjukkan pada Gambar 15.10 (a). Sebagai silinder pneumatik digerakkan jari-jari bergerak bersama dan terpisah. Sebuah aktuator paralel jari dua jari pencengkeram akan ditunjukkan dalam Gambar 15.10 (b). Gambar 15.10 (c) menunjukkan suatu mekanisme yang meningkatkan kekuatan memegang.

Tabel 15.2 Akhir kriteria desain alatKriteria desain DeskripsiBerat berat badan rendah untuk memungkinkan muatan

yang lebih besar, percepatan meningkat, mengurangi waktu siklus

Ukuran dimensi minimum yang ditetapkan oleh ukuran benda kerja, dan ijin area kerja

Rentang bagian jangkauan terluas bagian ditampung menggunakan insert, dan gerakan disesuaikan

Kekakuan kekakuan untuk menjaga keakuratan robot dan mengurangi getaran

Tingkat gaya gaya maksimum diterapkan untuk keselamatan, dan untuk mencegah kerusakan pekerjaan

Sumber daya sumber daya harus tersedia dari robot, atau dekatPemeliharaan pemeliharaan harus mudah dan cepatKeselamatan keselamatan menyatakan bahwa pekerjaan tidak

harus drop saat listrik gagalCentroid pencengkeram

memastikan bahwa centroid bagian berpusat dekat dengan robot untuk mengurangi inersia efek. Untuk kasus terburuk, pastikan bahwa itu adalah antara titik

kontakPenahanan tekanan menahan tekanan / kekuatan / dll. sulit untuk

mengendalikan, cobalah untuk menahan bagian dengan fitur atau bentuk

Pemenuhan kepatuhan dapat membantu kerja Pedoman ke luar kondisi-alignment.

Sensor sensor di EOAT dapat memeriksa bagian tidak dalam gripper, dll

Posisi Kerja pencengkeram harus mentolerir varians dalam posisi bekerja dengan alignment bagian fitur

Pengubah pencengkeram

pengubah pencengkeram dapat digunakan untuk membuat robot multifungsi

Keluwesan kepala beberapa EOAT membolehkan satu robot untuk melakukan tugas-tugas yang berbeda tanpa perubahan EOAT

Keaslian jangan mencoba untuk meniru perilaku manusiaKecepatan penghapusan

desain untuk penghapusan cepat atau pertukaran perkakas dengan mewajibkan kecil sejumlah alat (kunci pas, obeng, dll)

Penjajaran pena menyediakan, slot, dan fitur lainnya yang mengarah pada keselarasan cepat ketika mengubah pencengkeram

Penggunaan pengikat menggunakan pengencang yang sama bila memungkinkan

Penghindaran bentuk menghilangkan sudut-sudut tajam / tepi untuk mengurangi keausan pada selang, kabel, dll

Kelambanan kabel memungkinkan kendur cukup dan fleksibilitas dalam kabel untuk berbagai gerak

Berat material menggunakan bahan ringan, dan bor keluar frame jika mungkin

Jenis coating menggunakan pelapis keras, atau memasukkan mengeras untuk menjaga bahan gripper lunak

Alternatif desain menguji alternatif saat merancang EOATPerhatian desain EOAT harus diakui sebagai hambatan potensial, dan

diberi tambahan desain usahaJadwal menggunakan pin geser, dan perangkat lain untuk

melindungi komponen lebih mahalKebersihan mempertimbangkan kotoran, dan menggunakan

bantalan disegel mana mungkinLokasi bobot bergerak sebanyak berat jauh dari ujung

pencengkeram ke arah robot

Dalam dua-jari gripper digerakkan pneumatik ditunjukkan pada Gambar 15.11, yangjari-jari bergerak keluar untuk mencengkeram internal.

Gambar 15.10 Pencengkeram dengan dua jari: (a) non-paralel; (b) paralel; (c) paralel dengan pegangan lebih kuat.

Gambar 15.11 Pencengker dengan dua jari internal.

Pencengkeram magnetikJelas, pencengkeram magnetik dapat digunakan hanya dengan bahan besi. Elektromagnet dan magnet permanen yang digunakan. Elektromagnet memerlukan catu daya dan controller. Polaritas dapat dibalik pada magnet ketika meletakkan / membalikkan sisa magnetik. Mekanisme diperlukan untuk bagian-bagian yang

terpisah dari sebuah magnet permanen. Mereka baik untuk lingkungan yang sensitif terhadap bunga api.

Beberapa keuntungan dari pencengkeram magnetik adalah:• variasi dalam ukuran bagian dapat ditoleransi;• kemampuan untuk menangani bagian logam dengan lubang;• pick up kali dengan cepat;• hanya memerlukan satu permukaan untuk mencengkeram;• dapat mengambil lembar teratas dari stack.

Beberapa kelemahan dari pencengkeram magnetik adalah:• sisa magnet tetap dalam benda yang dikerjakan;• slip samping yang mungkin timbul.

Memperluas pencengkeramBeberapa bagian memiliki rongga hampa yang dapat digunakan untuk keuntungan ketika menangkap. Memperluas pencengkeram juga dapat digunakan ketika mencengkeram eksternal.

Jenis-jenis pencengkeramKebanyakan pencengkeram untuk manipulasi dijual dengan tunggangan sehingga jari mungkin dihapus, dan diganti. Jari pencengkeram dapat dirancang untuk mengurangi masalah saat menggenggam.

15.8 Lengan robotic jalur perencanaan

Ada perbedaan yang signifikan antara metode yang digunakan untuk memindahkan lengan robot dari titik A ke titik B, atau sepanjang jalan terus menerus, dan rute untuk mengikuti adalah tak terbatas.

1. Gerak slew: Ini adalah bentuk yang paling sederhana gerak. Sebagai robot bergerak dari A ke titik B, masing-masing sumbu manipulator perjalanan secepat mungkin dari posisi awal ke posisi akhir. Semua sumbu mulai bergerak disaat yang sama, namun masing-masing sumbu berakhir itu gerakan dalam jangka waktu yang sebanding dengan produk jarak pindah dan kecepatan tertinggi (Memungkinkan untuk percepatan dan perlambatan). Membunuh gerak biasanya menghasilkan tidak perlu memakai pada sendi dan sering mengakibatkan hasil yang tidak terduga di jalur yang diambil oleh manipulator.

2. Bersama diinterpolasi gerak: ini mirip dengan gerak membunuh, kecuali semua sambungan mulai, dan berhenti pada saat yang sama. Metode ini hanya menuntut kecepatan diperlukan untuk menyelesaikan setiap gerakan dalam waktu paling sedikit.

3. Gerak straight-line: Pada metode ini alat robot perjalanan di lurus garis antara awal dan titik berhenti. Ini bisa sulit, dan memimpin untuk gerakan agak tak menentu ketika batas-batas ruang kerja adalah mendekat.Kami mencatat bahwa garis lurus jalan adalah jalur satunya yang akan mencoba untuk memindahkan alat lurus melalui ruang; semua yang lain akan me-mindahkan alat dalam jalur melengkung.

Persyaratan dasar adalah untuk mengembangkan satu set poin dari awal dan berhenti poin yang meminimalkan percepatan, dan melakukan Kinematika keba-likan untuk menemukan sudut sendi dari robot pada titik-titik tertentu.Garis lurus gerak bukanlah sarana yang sangat memuaskan untuk mencapai yang diinginkan gerakan.

15.6 kinematika manipulator Robotic

alam kinematika lengan robot, kami tertarik dalam transformasi ke depan juga inversenya (mundur) transformasi. Kami akan berkonsentrasi pada 3Rdiartikulasikan robot, meskipun dasar-dasar berlaku untuk klasifikasi robot lain.

15.6.1 transformasi Forward untuk 3R planar tiga-sumbu diartikulasikan robot Ketika motor mengendalikan bahu siku, robot, dan pergelangan tangan memutar, yang gripper bergerak ke titik di dunia sistem koordinat. Sebuah tugas penting adalah

Gambar 15.12 Robot manipulator (lengan) untuk mundur analisis.

menentukan posisi gripper ketika hal ini terjadi. Masalah ini diklasifikasikan sebagai masalah transformasi ke depan. Gambar 15.12 menunjukkan lengan robot, dari mana kita menghitung gripper yang posisi sebagai:

15.6.2 Invers transformasi 3R planar tiga sumbu diartikulasikan robot

Di sini, kita tertarik untuk mengetahui apa sudut sendi akan berputar untuk diberikan posisi gripper tersebut. Masalah penentuan sudut melalui mana robot bahu, siku, dan pergelangan tangan memutar dikenal sebagai transformasi invers. Secara matematis perhitungan ini sulit, dan ada sering beberapa solusi.

Gambar 15.13 menunjukkan lengan robot.

Definisi berikut digunakan untuk transformasi invers:

TELADAN link lengan robot 3R adalah Li = 350mm, L = 250mm dan L2=250mm L3 = 50mm. gripper ini pada koordinat dunia diberikan sebagai x = 300mm, z= 400mm dan ° 30 =. Tentukan sudut α Ø1,Ø2, danØ3, yang mengendalikan motor bahu, siku, dan pergelangan tangan harus diputar. Solusi

15.7 konsep posisi lengan Robotic

15.7.1 Resolusi

Resolusi ini didasarkan pada sejumlah titik yang robot bisa diperintahkan untuk menjangkau.

15.7.2 resolusi spasial

resolusi spasial adalah kenaikan terkecil gerakan dimana robot dapat  membagi volume pekerjaan tersebut. resolusi spasial bergantung pada dua faktor: sistem mengatur resolusi dan ketidakakuratan robot mekanis.

15.7.3 Electromechanical mengatur resolusi

Ini adalah batas mekanik pada kapasitas untuk membagi berbagai setiap link-sendisistem ke poin dialamatkan. Hal ini ditunjuk CRI.

15.7.4 Pengendalian resolusi

Hal ini ditentukan oleh sistem pengendalian posisi robot dan umpan sistem pengukuran. Resolusi kontrol (CR2) dari robot diberikan sebagai CR2 = ^ / (2 "- 1), dimana R adalah berbagai sendi dan n adalah jumlah bit dalam penyimpanan bit register yang ditujukan untuk yang bersama tertentu. Resolusi setiap link-bersama adalah didefinisikan sebagai maksimum antara mekanis dan kontrol resolusi, diberikan sebagai max = CR2 (CRI, CR2).

15.7.5 keterulangan

Mekanisme robot akan memiliki beberapa varian alami selama tugas yang berulang.Repeatability adalah ukuran dari kesalahan atau variabilitas ketika berulang kali untuk mencapai posisi tunggal, atau, dengan kata lain, ia mendefinisikan seberapa dekat robot adalah untuk posisi yang sama seperti langkah yang sama itu membuat sebelumnya. Ini adalah hasil dari acak kesalahan saja. Repeatability didefinisikan sebagai ± 3cr, di mana a adalah standar devias m

Akurasi 15.7.6

Akurasi ditentukan oleh resolusi dari tempat kerja, menentukan seberapa dekatrobot sampai ke posisi yang diinginkan. Ini adalah ukuran jarak antara yang ditentukan posisi dan posisi yang sebenarnya tercapai. Akurasi didefinisikan sebagai (CR / 2) 3a. Akurasi lebih penting saat melakukan off-line program, karena koordinat mutlak digunakan.

5.7.7 Sumber kesalahan

Ada beberapa kemungkinan sumber kesalahan:

•Kinematik dan kesalahan kalibrasi pada dasarnya pergeseran titik-titik di ruang kerja mengakibatkan kesalahan e. spesifikasi Vendor biasanya berasumsi bahwa kalibrasi dan pemodelan kesalahan adalah nol.

•Random kesalahan akan mencegah robot dari kembali ke yang sama persislokasi setiap kali, dan ini dapat ditunjukkan dengan distribusi probabilitas tentang setiap titik. Keakuratan dan pengulangan adalah fungsi:

• Resolusi: penggunaan sistem digital dan faktor lain berarti bahwa hanya terbatasnya jumlah posisi yang tersedia. Jadi masukan user Koordinat sering disesuaikan dengan posisi diskrit terdekat.

•Pemodelan Kinematik kesalahan: model kinematik robot tidak tepatpertandingan robot. Sebagai hasil perhitungan dari sudut bersama diperlukan mengandungkesalahan kecil.

•Kalibrasi kesalahan: posisi ditentukan selama kalibrasi mungkin sedikit off, mengakibatkan kesalahan dalam posisi dihitung.

• Random errors: masalah timbul sebagai robot beroperasi. Sebagai contoh, gesekan, struktural membungkuk, termal ekspansi, backlash / slip di transmisi, dlldapat menyebabkan variasi dalam posisi.

A) Resolusi kontrol:

(B) akurasi adalah:

(C) keterulangan adalah:

15.8.1 Dua metode untuk bersama-ruang generasi lintasan

Bersama kecepatan, percepatan, dan sentakan yang penting dalam analisis, tapi kita mendasar terkait dengan pengendalian sudut joint.

15.8.1.1 Ketiga-order polinomial

Sebuah polinomial orde ketiga akan memberikan 'halus' gerak karena ada terus menerus posisi dan kecepatan. Tapi brengsek memiliki paku yang tak terbatas pada awal dan akhir. Persamaan untuk polinomial orde ketiga yang berguna adalah:

5.8.1.2 Kelima-order polinomial

Untuk menghindari sentakan, kami memperkenalkan sebuah polinomial orde tinggi memiliki sama empat kendala gerakan 'halus' bersama, ditambah dua kendala lagi untuk menghindari yang tak terbatas brengsek paku. Perintah-kelima cocok polinom memberikan 'halus' lintasan ruang sendi generasi, ditambah brengsek terbatas, pada sendi / hanya. Persamaan untuk perintah-kelima polinomial yang berguna untuk perencanaan jalur adalah

Tidak semua istilah yang disertakan. Kondisi akhir biasanya diberikan sehingga konstanta dapat ditentukan. MATLAB dapat digunakan untuk menyelesaikan order tinggi polinomial.

CONTOH 15.4

Perencanaan jalur gripper dari manipulator robot didefinisikan menggunakan per-samaan untuk polinomial orde-kelima diberikan sebagai . Sudut mulai dan berakhir adalah 30 ° dan 120 °,masing. Tentukan gripper's: (a) sudut, (b) kecepatan, (c) per-cepatan; dan (d) hentakan. Sketsa grafik.

SolusiMembedakan persamaan untuk hasil sudut pada berikut:

Dari ketiga persamaan pertama, kita memiliki formulasi matriks berikut, yang dapat dengan mudah diselesaikan dengan menggunakan MATLAB :

Solusi dari masalah ini adalah:

Persamaan terakhir adalah sentakan, yang penting untuk mengendalikan. Persamaan ini dapat sekarang menjadi grafiknya.

15.8.2 Komputer kendali jalan robot (interpolasi incremental)

Jalan perencanaan adalah sebuah proses yang sederhana ketika metode jalur peren-canaan yang sudahdijelaskan digunakan sebelum gerakan itu dimulai. A real-time sederhana tabel diatas dapat digunakan. Perencana jalan menempatkan semua nilai dalam tabel lintasan.Online controller jalur akan mencari nilai dari tabel lintasan pada waktu yang telah ditetapkan menggunakan-sebagaimana poin untuk con-troller. Pengaruh struktur dua tingkatan yang robot selalu syuting untuk titik ter-dekat berikutnya-simpul di sepanjang jalan. skema yang baru saja dijelaskan men-garah ke kesalahan antara jalur yang direncanakan dan aktual, dan lurches terjadi ketika set baru-poin yang diperbarui untuk setiap motor servo. kuantisasi dari po-sisi yang diinginkan memerlukan keputusan nilai apa yang digunakan.

nilai ini tetap untuk waktu yang terbatas. Hasilnya adalah bahwa jalan akan cenderung melihatagak bergelombang.

15.9 Aktuator

Robot biasanya dikendalikan menggunakan mikrokomputer atau mikrokontroler.output dari robot perlu diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan dengan menggunakan aktuator.Ada sejumlah besar sumber daya yang dapat digunakan untuk robot. Tabel 15.3 daftar beberapa keuntungan aktuator khas.

Masalah

Forward transformasi

Q15.1

Sendi dan link dari sebuah manipulator 3R memiliki panjang L1 = 525mm,425mm = L2, dan L3 = 50mm. Sudut patungan pada tiga link yang

masing-masing. 

Tentukan nilai x dan z dalam ruang koordinat dunia.

Q15.2

Sendi dan link dari sebuah manipulator 3R memiliki panjang L1 = 425 mm,325mm = L2, dan L3 = 50mm. Sudut patungan pada tiga link yang

masing-masing.

 Tentukan nilai x dan z dalam ruang koordinat dunia.

Backward transformasi

Q15.3

Ruang koordinat dunia untuk manipulator 3R adalah x = 400mm danz = 450mm. Link memiliki panjang L1 = 525 mm, L2 = 425mm, dan

L3 = 50mm. . Tentukan sudut bersama

Q15.4

Ruang koordinat dunia untuk manipulator 3R adalah x = 350 mm danz = 400mm. Link memiliki panjang L1= 500 mm, L2 = 425mm, dan

L3 = 50mm. . Tentukan sudut bersama

Mengatur resolusi, akurasi, dan pengulangan

Q15.5

Kisaran salah satu lengan dari 3R diartikulasikan robot industri adalah 60 °.Kontroler yang digunakan untuk kerja sama ini memiliki kapasitas penyimpanan 12-bit. Mean distribusi kesalahan mekanis adalah nol dan standar deviasi adalah 0,05 °. Tentukan: (a) resolusi kontrol (CR2), (b)akurasi, dan (c) pengulangan dari robot.

Daftar pustaka

[1] Craig, J.J. (1989) Introduction to Robotics: Mechanics and Control (2nd. ed.),

Addison Wesley.

[2] Groover, M.P. (2001) Automation, Production Systems, and Computer-integrated

Manufacturing, Prentice Hall.

[3] Kumar, S. (2003) Development of a Mobile Robot with Obstacle Avoidance Sys-tem,

MSc Thesis, University of the South Pacific.

[4] Onwubolu, G.C., Narayan, S. and Sharan, R.V. (2004) Development of a

microcontroller-based pick and place robot for FMS application (awaiting

publication).

[5] Reddy, H. et al. (2003) Development of obstacle avoidance mobile robot platform

using a low-end budget microcontroller PIC, Proceedings of the 10th. Electronics

New Zealand Conference, University of Waikato, Hamilton, NZ, pp. 59-64.

[6] Sikking, L. and Carnegie, D. (2003) The development of an indoor navigation

algorithm for an autonomous mobile robot, Proceedings of the 10th. Electronics New

Zealand Conference, University of Waikato, Hamilton, NZ, pp. 83-87.

[7] Suzuki, S. et al. (1991) How to describe the mobile robot's sensor-based behav-ior,

Robotics and Autonomous Systems, 1, 227-237.

[8] Tomizawa, T., Ohya, A. and Yuta, S. (2002) Book browsing system using an

autonomous robot teleoperated via the Internet, Proceedings of IROS'02.