Metrika

  • citati u SCIndeksu: [1]
  • citati u CrossRef-u:[7]
  • citati u Google Scholaru:[]
  • posete u poslednjih 30 dana:1
  • preuzimanja u poslednjih 30 dana:1

Sadržaj

članak: 1 od 1  
2014, vol. 42, br. 3, str. 189-199
Napredni kvaternionski algoritam direktne kinematike robota uključujući pregled različitih metoda kinematike robota
aLola institut, Beograd
bUniverzitet u Beogradu, Mašinski fakultet

e-adresavidakovic.jelena@gmail.com
Projekat:
Razvoj uređaja za trening pilota i dinamičku simulaciju leta modernih borbenih aviona i to 3-osne centrifuge i 4-osnog uređaja za prostornu dezorijentaciju pilota (MPNTR - 35023)
Održivost i unapređenje mašinskih sistema u energetici i transportu primenom forenzičkog inženjerstva, eko i robust dizajna (MPNTR - 35006)

Ključne reči: robot; orientation; direct kinematics; quaternion; dual quaternion
Sažetak
Formulisanje odgovarajućih i efikasnih algoritama kinematike robota je od suštinskog značaja za analizu i razvoj serijskih manipulatora. Kinematičko modelovanje manipulatora se najčešće vrši u Dekartovom prostoru. Međutim, usled nedostataka najzastupljenijih matematičkih operatora za definisanje orijentacije kao što su Ojlerovi uglovi i rotacione matrice, nameće se potreba za jednoznačnim, kompaktnim, računski efikasnim metodom za određivanje orijentacije. Kao rešenje ovog problema predlažu se jedinični kvaternioni kao i razvoj kinematičkih modela u prostoru dualnih kvaterniona. U ovom radu je dat pregled geometrijskih opisa i transformacija koje se mogu primeniti u okviru navedenih prostora kako bi se rešili problemi kinematike robota. Poseban akcenat je na različitim matematičkim formalizmima koji se koriste za definisanje orijentacije krutog tela, kao što su rotacione matrice, Ojlerovi uglovi, osa i ugao rotacije, jedinični kvaternioni, kao i na njihovoj uzajamnoj vezi. Prednosti kinematičkog modeliranja u prostoru kvaterniona su istaknute. Osobine jediničnih i dualnih kvaterniona se analiziraju sa stanovišta robotike. Takođe, dat je novi algoritam direktne kinematike robota u prostoru dualnih kvaterniona. Ovaj algoritam je primenjen na humanoj centrifugi koja je modelirana kao troosni manipulator.
Reference
Brannon, R.M. (2002) A review of useful theorems involving proper orthogonal matrices referenced to three dimensional physical space. www.mech.utah.edu/brannon/public/rotation.pdf
Corke, P. (2011) Robotics, vision and control: Fundamental algorithms in MATLAB. u: Springer tracts in advanced robotics, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, Vol. 73
Čović, V., Lazarević, M. (2009) Mechanics of robots. Belgrade: Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade
Dai, J.S. (2006) An historical review of the theoretical development of rigid body displacements from Rodrigues parameters to the finite twist. Mechanism and Machine Theory, 41(1): 41-52
Dam, E.B., Koch, M., Lillholm, M. (1998) Quaternions, interpolation and animation. Datalogisk Institut, Københavns Universitet, Technical Report DIKU-TR-98/5
Dančuo, Z., Rašuo, B., Kvrgić, V., Zeljković, V. (2012) Methodology of the main drive selection for a human centrifuge. FME Transactions, vol. 40, br. 2, str. 69-74
Debnath, L. (2009) The legacy of Leonhard Euler – a tricentennial tribute. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 40(3): 353-388
Diebel, J. (2006) Representing attitude: Euler angles, unit quaternions, and rotation vectors. http://ai.stanford.edu/ ~diebel/
Foley, J.D., van Dam, A., Feiner, S.K., Hughes, J.F. (1990) Computer graphics - principles and practice. Boston: Addison-Wesley
Funda, J., Taylor, R.H., Paul, R.P. (1990) On homogeneous transforms, quaternions, and computational efficiency. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 6(3): 382-388
Gouasmi, M. (2012) Robot Kinematics, using Dual Quaternions. IAES International Journal of Robotics and Automation (IJRA), 1(1): 13-20
Hanson, A.J. (2006) Visualizing quaternions. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, Elsevier
Hartenberg, R.S., Denavit, J. (1964) Kinematic synthesis of linkages. New York: McGraw-Hill
Kenwright, B. (2012) A beginners guide to dualquaternions: What they are, how they work, and how to use them for 3D character hierarchies. u: The 20th International conference on computer graphics, visualization and computer vision, Plzen, Proceedings of, pp. 1-10 or paper A- 29
Kucuk, S., Zafer, B. (2006) Robot kinematics: Forward and inverse kinematics. Germany, ARS/pIV, pp. 117-148
Murray, R., Sastry, S. (1994) A mathematical introduction to robotic manipulation. Boca Raton, FL: CRC Press, Inc
Paul, R. (1981) Robot manipulators: mathematics, programming, and control: the computer control of robot manipulators. Cambridge, MA: MIT Press
Siciliano, B., Oussama, K. (2008) Springer handbook of robotics. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag
Stets, J.D. (2010) Imaging Robot. Denmark: Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Dissertation
Tsai, L.W. (1999) Robot analysis: the mechanics of serial and parallel manipulators. New York: John Wiley & Sons
Vidakovic, J., Lazarevic, M., Kvrgic, V., Dančuo, Z., Lutovac, M. (2013) Comparison of Numerical Simulation Models for Open Loop Flight Simulations in the Human Centrifuge. PAMM, 13(1): 485-486
Vidaković, J., Kvrgić, V., Ferenc, G., Dančuo, Z., Lazarević, M. (2013) Kinematic and dynamic model of the human centrifuge. u: The 4th International congress of Serbian society of mechanics, Vrnjačka Banja, Proceedings of, pp. 627-632
Zorić, N.D., Lazarević, M.P., Simonović, A.M. (2010) Multi-body kinematics and dynamics in terms of quaternions: Langrange formulation in covariant form: Rodriguez approach. FME Transactions, vol. 38, br. 1, str. 19-28
 

O članku

jezik rada: engleski
vrsta rada: neklasifikovan
DOI: 10.5937/fmet1403189v
objavljen u SCIndeksu: 06.08.2014.
Creative Commons License 4.0