Kinematisches Modell

• Zweck:
  • Roboterentwurf
  • Erreichbarkeitsanalyse
  • Bahnplanung
  • Programmierung
  • Simulation
  • Analyse und Synthese kollisionsfreier Bahnen
  • Zusammenhang Konfigurationsraum in Roboterkoordinaten $\rightarrow$ Konfigurationsraum in Weltkoordinaten
• Kinematische Kette: wird von mehreren Körpern gebildet, die durch Gelenke kinematisch verbunden sind. (z.B. Roboterarm). Offene kinematische Kette (z.B. Ein-Arm), geschlossene kinematische Kette (z.B. beidarmiges Szenario)
• Ansatz zur kinematischen Modellierung von Robotern
  • Bestimmung der Gelenkwinkelfreiheitsgrade (Translation/Rotation)
  • Best.: Anzahl der Gelenke n $(\theta_1, \theta_2, \dots \theta_n)$ und Indizierung
  • Best.: kinematische Parameter zwischen Gelenkachsen und lokalen Koordiantensysteme
  • Best: Basistransformation zur Überführung benachbarter Korrdinatensysteme (3 Translationen, 3 Rotationen)
  • Durch geeignete Konstruktion von BKS kann Anzahl der Transformationen verringert werden (Denavit-Hartenberg) (2 Translationen, 2 Rotationen) $\rightarrow$ 4 kinematische Parameter, davon lediglich 1 variabel.