Cinemática de Posición

 

¿Qué es la Cinemática de Posición?

     En la cinemática de un robot, existe la cinemática de posición, que está enfocada en el estudio del movimiento del mismo con respecto a un sistema de referencia fijo sin considerar las fuerzas y momentos que originan dicho movimiento. Busca las relaciones entre la localización (posición y orientación) del extremo del robot y los valores de sus coordenadas articulares. A partir de esta cinemática se desglosan dos clases de cinemática por posición que pueden ser relacionadas y que sirven esencialmente para hacer funcionar el movimiento del robot, estas son la cinemática directa y la cinemática inversa.

Cinemática Directa

     Es el método para determinar la posición y orientación del extremo del robot, con respecto a un sistema de coordenadas de referencia, conocidos los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos del robot. El problema cinemático directo consiste en determinar cuál es la posición y orientación del extremo final del robot, con respecto a un sistema de coordenadas que se toma como referencia, conocidos los valores de las articulaciones y los parámetros geométricos de los elementos del robot.

     En general, un robot de n grados de libertad está formado por n eslabones unidos por n articulaciones, de forma que cada par articulación - eslabón constituye un grado de libertad. A cada eslabón se le puede asociar un sistema de referencia solidario a él y, utilizando las transformaciones homogéneas, es posible representar las rotaciones y traslaciones relativas entre los distintos eslabones que componen el robot.

Cinemática Inversa

     Determina la configuración que deben adoptar las articulaciones del robot para alcanzar una posición y orientación del extremo conocidas. El objetivo de la cinemática inversa es encontrar los valores que deben tomar las coordenadas articulares del robot para que su extremo se posicione y oriente según una determinada localización espacial. Depende de la configuración del robot (existen soluciones múltiples).

      Siempre que se especifica una posición de destino y una orientación en términos cartesianos, debe calcularse la cinemática inversa del dispositivo para poder despejar los ángulos de articulación requeridos. Las fórmulas de la cinemática inversa permiten el cálculo de los parámetros de unión del brazo de un robot para levantar un objeto. Ya que una de las Fórmulas similares es determinar las posiciones del esqueleto de un personaje animado que se va a mover de una manera en particular.

 

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Autor: Astrid Ceballos