FANUC hibrid delta-parallel ipari robot kinematikai analízise és szingularitást detektáló programkód fejlesztése MATLAB környezetben

Abstract

A dokumentumban bemutatásra kerül a szakdolgozatom, melynek célja egy FANUC M-1IA 0.5A típusú hibrid delta-parallel robot kinematikai analízise és egy olyan programkód fejlesztése MATLAB környezeteben, ami képes a szingularitási pozíciók detektálására és azok típusának megkülönböztetésére. A direkt irányú kinematikai feladat célja a világkoordináták meghatározása a csuklókoordináták függvényében. A delta, azaz a párhuzamos kinematikával rendelkező rész esetén a cél a mozgóplatformhoz kötött referenciakoordinátarendszer pozíciójának meghatározása. A hibrid, tehát a sorban kapcsolt kinematika esetén a Homogén transzfromációs mátrixot határozom meg, ami kapcsolatot teremt a referencia- és az effektorhoz rögzített koordinátarendszer között. Az inverz kinematikai feladat célja, a csuklókoordináták meghatározása az effektorhoz rögzített koordinátarendszer pozíciója és orientációja alapján. A hibrid rész esetén ehhez geometriai megoldást használok, míg a delta rész esetén a számításokat vektormódszer segítségével végzem el. A számított és mért eredményeket összehasonlítom általános pozíciókban. A szingularitás vizsgálata során három típust különböztetek meg. A direkt kinematika esetén a delta és a hibrid rész számítása során jelenhet meg illetve az inverz esetben pedig csak a hibrid rész esetén jelentkezhet. A szingularitások mindhárom típusát számítom a programkód segítségével és vizsgálom az adott pozíciókban a robot működését. A kód kiszámítja az adott szingularitási pozícióhoz tartozó koordináta értékeket és kijelzi, hogy a robot mely részének kinematikájából adódik az. A kutatásom célja és jelentősége a FANUC robot alapból zárt rendszerben értelmezett kinematikájának tovább fejlesztése egy olyan környezetben, ami széleskörű kompatibilitást és integrálhatóságot biztosít. Ezenfelül egy olyan kód elkészítése, ami nem csak detektálja a szingularitást, hanem annak az okát is jelzi, így átalakítva a detekciót predikcióvá megvalósítható lenne a robot biztonságos pályatervezése. A teljes és hozzáférhető kinematikai modellel képes vagyok bármilyen objektum leképezésére a robot koordinátarendszerében ezáltal megvalósulhat a robot kézmozdulatok alapján történő programozása és mozgatása.