Ingenieurwissenschaften Automatisierung – Robotik und Kinematik
Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Was beschreibt die Vorwärtskinematik eines Roboters? · Worin besteht das…
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14 KartenWas beschreibt die Vorwärtskinematik eines Roboters?
Rückseite
Die Vorwärtskinematik berechnet Position und Orientierung des Endeffektors aus gegebenen Gelenkwinkeln über homologe Transformationen.
Worin besteht das Problem der Rückwärtskinematik?
Rückseite
Die Rückwärtskinematik sucht Gelenkwinkel für eine gewünschte Endeffektor-Pose – oft nicht-eindeutig, nicht-analytisch lösbar oder ohne Lösung außerhalb des Arbeitsraums.
Wofür stehen die vier Denavit-Hartenberg-Parameter?
Rückseite
θ (Gelenkwinkel), d (Versatz), a (Gliederlänge), α (Drehwinkel) – sie definieren die relative Lage zweier benachbarter Koordinatensysteme.
Wie viele Freiheitsgrade hat ein starrer Körper im Raum?
Rückseite
Sechs: drei translatorische (x, y, z) und drei rotatorische (Roll, Pitch, Yaw) – ein Roboter benötigt mindestens sechs Achsen für beliebige Posen.
Was ist die Jacobi-Matrix in der Robotik?
Rückseite
Sie stellt die lineare Abbildung von Gelenkgeschwindigkeiten auf Endeffektor-Geschwindigkeiten (linear und angular) her: v = J(q)·q̇.
Wann liegt eine Kinematische Singularität vor?
Rückseite
Wenn die Jacobi-Matrix rangverlustig wird (det(J)=0) – der Roboter verliert Bewegungsfreiheiten, Gelenkgeschwindigkeiten streben gegen Unendlich.
Wodurch unterscheidet sich ein revolutes von einem prismatischen Gelenk?
Rückseite
Revolutes Gelenk: Drehung um eine Achse (Variable θ). Prismatisches Gelenk: Translation entlang einer Achse (Variable d).
Was versteht man unter dem Arbeitsraum eines Roboters?
Rückseite
Die Menge aller im Raum erreichbaren Positionen (und Orientierungen) des Endeffektors – unterteilt in erreichbaren und dexterösen Arbeitsraum.
Was bedeutet Redundanz bei Robotern?
Rückseite
Mehr Freiheitsgrade als für die Aufgabe nötig (z. B. 7-Achs-Roboter für 6-DoF-Pose) – ermöglicht Hindernisvermeidung und Optimierung sekundärer Kriterien.
Wie wird ein Trajektorie von einem Pfad unterschieden?
Rückseite
Pfad: geometrische Kurve im Raum. Trajektorie: Pfad plus Zeitgesetz (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung als Funktion der Zeit).
Wofür dient die Manipulabilitätsellipse/-ellipsoid?
Rückseite
Visualisiert die Richtungsabhängigkeit der Endeffektor-Geschwindigkeit bei gegebener Gelenkgeschwindigkeit – Hauptachsen zeigen optimale Bewegungsrichtungen.
Was beschreibt die Dynamikgleichung M(q)q̈ + C(q,q̇)q̇ + g(q) = τ?
Rückseite
Newton-Euler- oder Lagrange-Dynamik: M=Masseträgheitsmatrix, C=Coriolis/zentrifugale Terme, g=Schwerkraftvektor, τ=Antriebsmomente.
Welche Aufgabe hat die Trajektorieplanung im Gelenkraum?
Rückseite
Berechnung zeitparameterisierter Gelenkverläufe q(t), q̇(t), q̈(t) für punkt-zu-punkt- oder Bahnen-Bewegungen unter Einhaltung von Geschwindigkeits-/Beschleunigungsgrenzen.
Was ist der Unterschied zwischen SCARA- und 6-Achs-Gelenkarmroboter?
Rückseite
SCARA: 4 DoF (3R+1P), steif in z-Richtung, für Montage/Handling. 6-Achs: 6R, volle räumliche Beweglichkeit, für komplexe Bahnen (Schweißen, Lackieren).