Beinsteuerung - Programmierung (Berechnung)
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Moin moin
Ich baue im Rahmen eines größeren Projekts einen Hexapod.
Ich programmiere gerade an der Beinsteuerung...ich habe ein problem, und zwar benötige ich eine Berechnungsmethode für die Winkel des Beines.
Das bein besteht aus 4 Servos. Hier ein Screenshot aus meiner Simulationssoftware:
http://www.bilder-space.de/show_img.php?img=92623c-1347463058.png&size=originalIch betrachte die Spitze des beines jetzt mal als Punkt im 3D raum (x,y,z).
Ich möchte einen Punkt im raum Vorgeben, und das Bein richtet sich dann danach aus, bringt die Spitze des Beines also zu dem Punkt.
Dazu müsste ich nur ausrechnen wie die 4 Winkel sind.
leider fehlt mir jeder ansatz....liebe Grüße, Chris
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4 Winkel gegenueber 3 Koordinaten? Das Problem ist unterbestimmt. Es gibt eine ganze Menge Winkelkombinationen, die dazu fuehren, dass das Bein in Koordinate (x,y,z) endet.
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Generell beschreibt man so etwas durch lineare Abbildungen. Du hast fuer jedes Gelenk eine Rotationsmatrix. Wenn Du die "richtig" kombinierst, dann kriegst Du eine Formel, mit der Du den Punkt (x,y,z) in Abhaengigkeit von den Winkeln berechnen kannst. In die umgekehrte Richtung ist es nicht so leicht. Auch wenn Du zusaetzliche Constraints haettest, die die Winkel eindeutig bestimmbar machen, wuerdest Du vermutlich nicht auf eine nutzbare Formel kommen, mit der Du die einfach so ausrechnen kannst. Vielleicht irre ich mich da natuerlich auch. Ist eine erste Einschaetzung.
Was Du vielleicht machen kannst ist eine iterative Bestimmung. Aehnlich wie man bei diesen Lernverfahren arbeitet. Du nimmst erstmal irgendwelche Startwinkel und dann testest Du, wie sich der Punkt (x,y,z) veraendert, wenn Du an den Winkeln wackelst. ...bzw. wie sich der Fehler gegenueber dem gewunschten Punkt veraendert. Abhaengig davon drehst Du dann an den Winkeln und bist etwas naeher am gewuenschten Punkt. ...und das wiederholst Du eben, bis Du nahe genug dran bist.
Vermutlich gibt es aber explizitere Loesungen. Das sieht nach einem Standardproblem aus, ueber das bestimmt jede Menge publiziert wurde. Vermutlich auch eine Menge in Standardlehrbuechern.
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ja ich dachte mir schon das es dazu schon etwas gibt, ich habe nur keine Ahnung wo, und wonach ich suchen soll... habe vermutlich zwischen 50 und 10 verschiedenen begriffen gegoogelt und habs nicht gefunden.
ich hatte gehoft das jemand vlt ein stichwort fallen lässt das mir weiter hilft
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Inverse kinematics
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Danke!
ich genau das war es was ich gebraucht habe
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Weiterer Fachbegriif: Bahnplanung von Roboter
Als Einführung:
http://www.statik.bv.tu-muenchen.de/content/teaching/ferienakademie/slides/08_seybold_slides.pdf
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cl90 schrieb:
ich habe ein problem, und zwar benötige ich eine Berechnungsmethode für die Winkel des Beines.
Das bein besteht aus 4 Servos. Hier ein Screenshot aus meiner Simulationssoftware:
http://www.bilder-space.de/show_img.php?img=92623c-1347463058.png&size=originalHallo Chris,
das was Du da hast ist eine sogenannte nicht-planare RRR-Kinematik. Zusammen mit dem Suchwort 'Inverse Kinematik' habe ich dies gefunden: <http://www.mate.tue.nl/mate/pdfs/4608.pdf>
Die Kinematik des dort beschriebenen Roboters ist identisch mit Deiner. Schau es Dir vielleicht mal an - ich kenne Deinen Background nicht - die Quelle ist jedenfalls ziemlich 'hightech'
In diesem Kontext noch wichtig ist die sogenannte 'Denavit Hartenberg'-Notation. Mit Hilfe dieser Beschreibung tut man sich etwas leichter.
Gruß
Werner
