Robot kinematiği

Robot kinematiği, geometri kullanarak robotik sistemlerin yapısını oluşturan çoklu serbestlik derecesine sahip kinematik zincirleri inceleyen robotik konusudur.^[1][2] Geometri vurgusu robotun parçalarının katı cisimler olarak modellenmesinden ve eklemlerinin salt dönme ya da ötelemeye sahip olmasından kaynaklanır.

Ters kinematik kullanarak bir yazıyı takip eden 2 boyutlu bir robot.

Robot kinematiği, yapılacak hareketi planlamak, kontrol etmek ve eyleyicilerin kuvvetleri ile torklarını hesaplamak amacıyla kinematik zincirlerin boyutları ve bağlanırlıkları ile robotik sistemdeki her parçanın konum, hız ve ivmeleri arasındaki ilişkileri inceler. Kütle ve atalet özellikleri, hareket ve ilgili kuvvetler ve torklar arasındaki ilişkiler robot dinamiği konusu altında incelenir.

Kinematik denklemler

Robot kinematiğinin temel aracı, robotu oluşturan kinematik zincirleri tasvir eden kinematik denklemlerdir. Doğrusal olmayan bu denklemler eklem parametrelerini robot yapısıyla eşleştirir. Kinematik denklemler ayrıca iskelet biyomekaniği ve animasyon karakterleri için kullanılır.

İleri kinematik verilen eklem parametre değerleri için robotun kinematik denklemlerini kullanarak robotun uç elemanının konumunu ve oryantasyonunu bulur.^[3] Bunun tersi olan süreç uç elemanın istenen konum ve oryantasyona gelmesi için gereken eklem parametrelerini bulan ters kinematiktir. Robotun boyutları ve kinematik denklemleri robotun ulaşabileceği uzayın (çalışma uzayı) hacmini belirler.