Direct Kinematics Flashcards
Welchen Freiheitsgrad(Degree of Freedom) besitzt ein Punkt in der Ebene (bzw. im Raum)?
2 (x, y) und 3 im Raum(x,y,z)
Welchen Freiheitsgrad besitzt ein beliebiger Körper im kartesischen Raum?
translation (3, xyz) und rotation (3, um x y z)
Welches Ziel verfolgt die Berechnung mittels der direkten Kinematik?
Berechnung des Endpunktes und der Orientierung, abhängig von den Gelenkwinkel und Gelenkpositionen.
Gibt es Fälle, in denen die Berechnung der direkten Kinematik keine Lösung oder mehrere Lösungen liefern kann?
Grundsätzlich eine Lösung
- keine Lösung, wenn physikalische/pyhsische Limitationen bestehen
- mehrere Lösungen wenn Roboter redundant ist
In welchen Fällen ist die Lage eines Koordinatensystems bei der Verwendung der Denavit-
Hartenberg Konvention nicht eindeutig?
Gelenkachsen g(i), g(i+1) sind parallel oder collinear
Könnte man mit der Denavit-Hartenberg Transformation zwei beliebige Koordinatensysteme
ineinander überführen?
Nein, nicht zwei beliebige Koordinatensysteme. DH ist dann nützlich, wenn es sich um eine kinetmatische Kette handelt (z.B. Roboterarm).
Welches ist der veränderliche, von der Stellung abhängige Denavit-Hartenberg Parameter
für ein Torsionsgelenk (Lineargelenk, Rotationsgelenk)?
Linear Joint: d -> Verschiebung auf x
Torsion:Joint Angle theta -> Winkel um z
Revolute: Rotationangle alpha -> Rotation um x
Rotational: JointAgnle theta -> Winkel um z
Zusätzlichliche DH-Parameter: a (Abstand auf x)
Wie werden die Parameter bei der Denavit-Hartenberg Konvention gewählt?
Link Length(a): Abstand zwischen den Achsen
Link Twist(alpha): Winkel zwischen den Achsen
Link Offset(d): Abstand von Koordinatensystem zu Ursprung der Achse
Joint Angle(theta):Drehwinkel von vorherigem Koordinatensystem auf das Neue
Wie bestimmen wir das Koordinatensystem nach DH?
Origin of CS 𝑖 lies in intersection of 𝑎𝑖 and 𝑔𝑖+1
▪ Axis 𝑧𝑖 lies along the joint axis 𝑔𝑖+1
▪ Axis 𝑥𝑖 follows as extension of normal 𝑎𝑖
▪ Complemented by axis 𝑦𝑖, so that a clockwise CS follows
▪ Origin of CS 0 can be freely placed along 𝑔1
▪ The last coordinate system lies in the end effector
Welche Operationen sind zur Transformation eines Koordinatensystem ins nächste nötig?
Rotation um z nach Joint Angle
Translation along z nach Link Offset
Translation along x Link Length
Rotation um x Link Twist
