Trabalho 1- Robotica- Leandrisson

8/16/2019 Trabalho 1- Robotica- Leandrisson

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Escola de Engenharia

Departamento de Engenharia Elétrica

Robótica A

Trabalho 1- Cinemático do robô Staubli 60I

Prof. Dr. Renato Ventura Bayan Henriques

Leandrisson Morato – 115926

8 de abril de 2013


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Sumário1. Introdução: ....................................................................................................................... 3

2. Estudo Cinemático. ........................................................................................................... 3

3. Conclusão.......................................................................................................................... 6

Índice de Figuras Figura 1. Robô escolhido para o estudo ..................................................................................... 3

Figura 2. Gráfico obtido da cinemática estudada ....................................................................... 5

Figura 3. Detalhe da cinemática do robô ................................................................................... 6

Índice de TabelasTabela 1. Matriz de transformação do robô .............................................................................. 3

Tabela 2. Posicionamento das juntas......................................................................................... 4


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1. Introdução:A ideia desse trabalho é fazer um estudo sobre a cinemática de um robô, arbitrado

pelo professor e assim aprimorar a percepção da movimentação 3D.

O robô escolhido foi o staubli 60I e seu estudo foi realizado utilizando-se o software

Workspace e o pacote Robotic Toolbox do Matlab, elaborado pelo Professor Peter

Corke versão 9.8.

Figura 1. Robô escolhido para o estudo

2. Estudo Cinemático.Após arbitrar uma posição para o robô, iniciou-se seu estudo através de sua matriz de

transformação e dos dados obtidos de posicionamento de suas juntas.

Joint θ D A α

1 -270 341 0 -90

2 -90 49 400 0

3 90 0 0 90

4 -360 400 0 -90

5 0 0 0 90

6 180 65 0 0

Tabela 1. Matriz de transformação do robô


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Joint X Y Z ROLL PITCH YAW

1 0 0 0 40 0 0

2 0 0 341 170 0 -90

3 -205,47 -13,52 687,41 170 0 -90

4 -205,47 -13,52 687,41 0 90 -170

5 -599,39 55,93 687,41 80 40 -180

6 -599,39 55,93 687,41 32,39 29,5 -118,34

Tabela 2. Posicionamento das juntas

Usando-se o comando Link’s no Matlab podemos criar a cinemática do robô em

estudo.

Para realizar os movimentos de translação usamos a função transl e para as rotações

são utilizadas as funções trotx (rotação no eixo x), troty (no eixo y) e trotz (no eixo z).

O código abaixo foi utilizado para elaborar a cinemática, objetivo de nosso estudo.

clc; clear all;

figure; axis auto; hold on;

origem=eye(4); trplot(origem,'frame','BASE','color','k');

LINK1=origem*transl(0,0,0)*trotx(40*(pi/180)); trplot(LINK1,'frame','S1','color','r');

LINK2=origem*transl(0,0,0.341)*trotx(170*pi/180)*trotz(-pi/2); trplot(LINK2,'frame','S2','color','g');

LINK3=origem*transl(-0.20547,-

0.01353,0.68741)*trotx(170*pi/180)*troty(-60*pi/180)*trotz(-

90*pi/180);

trplot(LINK3,'frame','S3','color','b');

LINK4=origem*transl(-0.20547,-0.01353,0.68741)*troty(pi/2)*trotz(-

170*pi/180); trplot(LINK4,'frame','S4','color','b');

LINK5=origem*transl(-

0.59939,0.05593,0.68741)*trotx(80*pi/180)*troty(40*pi/180)*trotz(-

180*pi/180); trplot(LINK5,'frame','S5','color','c');

LINK6=origem*transl(-

0.59939,0.05593,0.68741)*trotx(32.39*pi/180)*troty(29.5*pi/180)*trotz(

-118.34*pi/180); trplot(LINK6,'frame','S6','color','m');


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Do estudo realizado, obtemos o gráfico da figura 2 que representa o posicionamento

dos diferentes sistemas cartesianos do robô.

Podemos comparar o resultado obtido, representado na figura 3, com o robôestudado, fica evidente a corelação entre ambos.

Figura 2. Gráfico obtido da cinemática estudada

XBASEXS1

YS2

ZS4

ZS5

YS4

ZS1

YS3

YS6

ZS6

ZS2

ZBASE

{BASE}

{S2}

{S1}

XS4

{S3}

{S4}

XS6

YS1

YS5

XS2

YBASE

{S5}{S6}

XS3

XS5

ZS3


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Figura 3. Detalhe da cinemática do robô

3. Conclusão.

O estudo da matemática vetorial não é facilmente assimilado bem como o raciocínio em 3D. O

uso de ferramentas computacionais ajuda a minimizar as dificuldades e facilita a visualização

dos acontecimentos em três dimensões, seu uso ajudou muito a realização deste trabalho.

Muitas dificuldades foram encontradas e o trabalho gerou bem mais esforço para ser

executado do que aparentemente se imaginava porem, tal carga de dedicação serviu para

aprimorar os conhecimentos e a manipulação de objetos em três dimensões.

As simulações obtidas fora do ambiente computacional não foram exatamente iguais àsobtidas em casa, acredito que haja alguma incompatibilidade com o patch robotic tollbox. Essa

pequena dificuldade foi sobrepujada com algumas mudanças no código Matlab, que sanaram

satisfatoriamente o problema. O código utilizado está no corpo deste trabalho.

Cabe ainda salientar que a atividade foi muito agradável, pois uniu o conhecimento adquirido

teoricamente em uma aplicação prática aliado com a ajuda do professor Renato, em sala de

aula.

Esse sim é o objetivo de uma atividade extraclasse!

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