Cinemática de Brazo robótico de 6GDL.docx
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Este documento describe la cinemática de un brazo robótico de 6 grados de libertad. Explica cómo se utilizan las matrices de transformación homogénea 4x4 para representar la posición y orientación de cada eslabón en relación con el sistema de coordenadas de referencia. Detalla las variables de Denavit-Hartenberg (θi, di, ai, αi) que definen la geometría de cada par de eslabones adyacentes y cómo se usan para calcular la matriz de transformación homogénea entre ellos.
Cinemática de Brazo robótico de 6GDL.docx
- 1. Cinemática de Brazo robótico de 6GDL El problema cinemático directo se plantea en términos de encontrar una matriz de transformación que relaciona el sistema de coordenadas ligado al cuerpo en movimiento respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia. Para lograr esta representación se usan las matrices de transformación homogénea 4x4, la cual incluye las operaciones de traslación y la orientación. La matriz de transformación homogénea tiene la siguiente estructura: donde los vectores n, s, a, son vectores ortogonales unitarios y p es un vector que describe la posición x, y, z del origen del sistema actual respecto del sistema de referencia Interpretación geométrica de la matriz de transformación homogénea:
- 2. Cada sistema de coordenadas se establece sobre las siguientes reglas. θi: Es el ángulo de la articulación desde el eje xi-1 hasta el eje xi, medido respecto del eje zi-1, usando la regla de la mano derecha. di: Es la distancia medida desde el origen del sistema i-1, a lo largo del eje zi-1 hasta la intersección del eje zi-1 con el eje xi. ai: Es la distancia de separación entre los orígenes de los sistemas de referencia i-1 e i, medida a lo largo del eje xi hasta la intersección con el eje zi-1. (o la distancia más corta entre los ejes zi-1 zi, cuando estos no se interceptan) αi: Es el ángulo que separa los ejes zi y zi-1, medido respecto del eje xi de acuerdo con las reglas de D-H, se determina la siguiente matriz de transformación homogénea:
- 3. Note el lector que en este caso todas las variables articulares corresponden a los giros en las articulaciones. Obsérvese la rotación en θ4 entre los eslabones 3 y 4. Obsérvese que el sistema de referencia (x3, y3, z3) se ha trasladado al principio del eslabón 3 cumpliendo con la representación de D-H