cinematica de robos

Cinemática da Posição de Robôs Manipuladores

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Capítulo 5
CINEMÁTICA DIRETA DE ROBÔS
MANIPULADORES

A cinemática de um robô manipulador é o estudo da posição e da velocidade do seu efetuador e dos seus ligamentos. Quando se menciona posição, está se referindo tanto à posição propriamente dita, como à orientação e quando se fala em velocidade, considera-se tanto a velocidade linear como angular. Pode-se distinguir dois tipos de cinemática, a cinemática direta e a inversa. Na cinemática direta deseja-se obter a posição e velocidade do efetuador, para uma dada posição das articulações. A cinemática inversa é o oposto da cinemática direta, ou seja, são fornecidas a posição e a velocidade do efetuador e quer se obter as posições e velocidades correspondentes das articulações.
No capítulo 4 foram vistas as ferramentas matemáticas necessárias para se determinar a posição e orientação de corpos rígidos que se baseia na transformação de coordenadas.
Neste capítulo, é apresentada a cinemática direta. A cinemática inversa será analisada no capítulo 5. Observa-se que neste capítulo, será visto como se calcula a posição, a orientação, a velocidade linear e angular do efetuador de um robô manipulador. A posição e velocidade dos outros ligamentos do robô podem ser facilmente calculadas de forma análoga às do efetuador.

3.1 Posição e Orientação do Efetuador
Um manipulador consiste basicamente de uma série de corpos rígidos unidos entre si por articulações. A Figura 5-1, mostra um esquema de um manipulador. Será considerado somente manipuladores com estrutura cinemática do tipo aberta, como foi visto no capítulo 2.
Cada ligamento do manipulador pode ser numerado de 0 a n, como mostra a Figura
5-1. O ligamento da base, que é usualmente fixo em relação ao mundo externo, é numerado por conveniência como 0 e o efetuador, que é o último ligamento, é numerado como n. O objetivo é analisar a posição e a orientação do efetuador em função da posição de cada