Villamosmérnöki Tudományok Doktori Iskola

 

Témavezető: Dr. Harmati István

BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar, Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Soros manipulátorok inverz geometriai problémájának új megoldási módszerei

A kutatási téma néhány soros bemutatása

A kutatás fő területe soros kinematikai láncokként modellezhető manipulátorok inverz geometriai problémájának megoldása. A gyakorlatban elterjedt ipari robotok speciális geometriával rendelkeznek (ún. dekomponálható manipulátorok), amely lehetővé teszi az inverz geometriai probléma analitikus megoldását. Azonban ez jelentősen korlátozza az alkalmazható manipulátorok osztályát.

Komplexebb geometriájú, vagy kinematikailag redundáns manipulátorok esetén az analitikus inverz gyakran nem létezik, és alternatív megoldások szükségesek. Lehetséges alternatíva az inverz geometria differenciális megoldása, ami a robot Jacobi mátrixára épül, azonban ennek több hátránya is van.  A differenciális pályatervező algoritmusok kinematikai szingularitások esetén instabillá válnak, illetve a fizikai csuklókorlátokat nem tudják kezelni. A kutatás egyik területe a pályatervezés kiterjesztése a szinguláris konfigurációk egy speciális osztályára, az ún. transzverzális irányokra, illetve a fizikai csuklókorlátok beépítése a differenciális inverz geometriai algoritmusba.

A kutatás másik területe a konformális geometriai algebra alkalmazásának a lehetősége az inverz geometriai probléma analitikus megoldására. A konformális geometriai algebrával esély nyílik arra, hogy redundáns robotok inverz geometriájának a megoldását analitikusan, paraméteresen fel tudjuk írni.