Freiheitsgrade in der Mechanik - Erforschung von Bewegung und Steuerung in Robotersystemen
Fouad Sabry
Traducteur Daniel Hueber
Maison d'édition: Eine Milliarde Sachkundig [German]
Synopsis
Freiheitsgrade (Mechanik): Dieses Kapitel führt in das Konzept der Freiheitsgrade ein und erklärt ihre Bedeutung in mechanischen Systemen und wie sie die Bewegung von Objekten beeinflussen. Maschine: Erkunden Sie die Natur von Maschinen, einschließlich ihrer Struktur, Funktion und der Rolle der Freiheitsgrade bei der Bestimmung des Verhaltens und der Fähigkeiten von Maschinen. Kinematik: Lernen Sie die Prinzipien der Kinematik kennen, wobei Sie sich auf die Bewegung von Körpern ohne Berücksichtigung von Kräften und ihre Anwendung in Robotersystemen konzentrieren. Konfigurationsraum (Physik): Verstehen Sie das Konzept des Konfigurationsraums, in dem alle möglichen Positionen und Ausrichtungen eines Systems dargestellt werden. Starrkörperdynamik: Tauchen Sie ein in die Starrkörperdynamik, wobei Sie sich auf die Bewegung von Festkörpern in einem mechanischen System und ihre Relevanz für die Robotik konzentrieren. Inverse Kinematik: Erkunden Sie die inverse Kinematik, einen entscheidenden Aspekt der Roboterbewegung, bei dem die erforderlichen Gelenkparameter berechnet werden, um eine Zielposition zu erreichen. Nichtholonomes System: Erfahren Sie mehr über nichtholonome Systeme, bei denen Bewegungseinschränkungen von der Geschwindigkeit abhängen und sich auf das Design von Robotersystemen auswirken. Roboterkinematik: Dieses Kapitel befasst sich mit der spezifischen Anwendung der Kinematik auf Roboter und behandelt, wie sie Bewegung durch Gelenke und Verbindungen erreichen. Verbindung (mechanisch): Studieren Sie die mechanischen Verbindungen, die Teile einer Maschine verbinden und präzise Bewegung und Funktionalität in Robotersystemen ermöglichen. Überbeschränkter Mechanismus: Untersuchen Sie überbeschränkte Mechanismen, die trotz mehr Beschränkungen als nötig in einigen Systemen immer noch effektiv funktionieren können. Sechs Freiheitsgrade: Ein Fokus auf die sechs Freiheitsgrade, die für Roboterarme und -manipulatoren entscheidend sind und die vollständige Kontrolle über die Bewegung im dreidimensionalen Raum ermöglichen. Parallelmanipulator: Studieren Sie den Parallelmanipulator, einen Mechanismus, bei dem mehrere Arme zusammenarbeiten, um die Bewegung mit hoher Präzision zu steuern. Mehrkörpersystem: Verstehen Sie die Dynamik von Systemen mit mehreren miteinander verbundenen Körpern, die in komplexen Robotersystemen von entscheidender Bedeutung sind. Kinematisches Paar: Erfahren Sie mehr über kinematische Paare, die die relative Bewegung zwischen Komponenten in einem Mechanismus und ihre Einschränkungen definieren. Kinematische Kette: In diesem Kapitel werden kinematische Ketten behandelt, bei denen eine Reihe miteinander verbundener Glieder und Gelenke ein System mit kontrollierter Bewegung bilden. Holonome Einschränkungen: Tauchen Sie ein in holonome Einschränkungen, bei denen die Bewegungseinschränkungen direkt mit den Koordinaten des Systems zusammenhängen. Tschebytschow-Grübler-Kutzbach-Kriterium: Erkunden Sie dieses Kriterium zur Analyse des Freiheitsgrads von Mechanismen und zur Bestimmung der Machbarkeit mechanischer Systeme. Mechanismus (Ingenieurwesen): Ein tieferer Einblick in Mechanismen im Ingenieurwesen mit Schwerpunkt auf ihrer Rolle bei der Bewegungsumwandlung in mechanischen Systemen. Kinematische Gleichungen: Erfahren Sie mehr über die mathematischen Gleichungen, die die Bewegung von Robotersystemen steuern und Lösungen für kinematische Probleme bieten. Freiheits- und Einschränkungstopologien: Studieren Sie die topologischen Beziehungen zwischen Freiheitsgraden und Einschränkungen in Robotersystemen, die für ein optimales Design unerlässlich sind. Kartesische Parallelmanipulatoren: Erkunden Sie kartesische Parallelmanipulatoren, die durch die Verwendung mehrerer parallel angeordneter Arme eine hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit bieten.
