인천대 기계공학실험 로봇실험 레포트

목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험 결과
4. 실험결과 분석 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

2. 기구학(정기구학, 역기구학)
기구학은 기계를 구성하는 각 부분의 짜임새와 그 기능에 대한 이론을 다루는 학문으로, 기계를 이루는 부분들이 서로 상대 운동을 할 때의 성질을 연구하여 기계의 설계에 유용하게 쓰기 위한 학문이다.
로봇의 운동을 이해하고 설명하는 데에 중요한 역할을 하며, 링크와 이들 사이의 상대적인 운동에 대한 연구를 한다. 이를 통해 로봇 팔, 다리 등의 운동을 분석하고 모델링할 수 있다.
1) 정기구학(Forward Kinematics)
로봇공학에서 정기구학은 로봇의 운동방정식을 사용하여 관절 매개변수에 대하여 지정된 값에 말단부의 위치를 계산하는 것을 뜻한다. 관절의 회전각이 주어졌을 때 Cartesian 좌표 값을 구하는 과정이다.
2) 역기구학(Inverse Kinematics)
정기구학과 반대되는 개념으로, 인간 신체 움직임의 체계와 반대의 동작 원리를 뜻한다. 끝부분의 움직임을 따라 중심축의 계층 구조가 움직인다. Cartesian 좌표 값이 주어졌을 때 관절의 회전각을 구하는 과정이다.
비선형 방정식이 일반적이므로 일반적인 알고리즘이 존재하지 않으며, 여러 개의 해가 존재할 수 있다. 컴퓨터를 통해 숫자를 계산하는 수치해와 폐형식의 해석해가 있다.

3. D-H table
D-H는 Denavit-hartenberg의 약자로, 각각의 자유도에 대한 D-H 파라미터를 나열한 표를 D-H table이라고 말한다. 이 표는 로봇 팔 각 관절 사이의 관계를 설명하기 위해 사용되며, 4개의 매개변수를 가진다. 이 방식을 사용하여 로봇의 끝 점 좌표를 찾을 수 있다. D-H 매개변수를 표현하기 위한 좌표계를 설정하는 방법은 다음과 같다.
1) z축과 관절 축의 방향을 일치시킨다.
2) x축은 공통법선과 평행하도록 한다.
3) y축은 오른손 법칙을 통해 결정한다.
네 개의 매개변수란 다음을 나타내는 것이다.

참고자료

· https://en.wikipedia.org/wiki/Forward_kinematics, 2023-05-14
· https://en.wikipedia.org/wiki/Denavit%E2%80%93Hartenberg_parameters, 2023-05-13
· 장한뜻 교수님 이론 강의 자료