Manipulator

좌표변환(TF)

 

Manipulators - 인간의 팔과 유사한 동작을 제공하는 기계적 장치

기저 (base) - 매니퓰레이터가 고정되어있는 부분

링크(link) - 기저, 관절, 말달장치를 연결해주는 강체 역할

관절(joint) - 로봇의 움직임을 만들어냄.(회전 운동현 / 병진 운동형)

말단장치(end effector) - 사람 손에 해당하는 부분 또는 장비

 

joint의 종류

revolute joint - ex)선풍기

Prismatic Joint - ex) 스캐너, 자동화장비 등 

이 두가지가 가장 기본적이며, 다른 종류는 대게 변형된 것.

 

 

DOF(Degreee of freedom) - 자유도

6개의 변수로 물체의 위치/ 자세가 표현 가능  == 6자유도로 표현이 가능

roll/pitch/yaw

6개의 변수로 로봇의 말단 장치의 위치, 자세가 결정 == 6자유도를 갖는다.

 

Forward Kinematics vs. Inverse Kinematics

 

순운동학 (Forward Kinematics)

로봇의 각 관절 각도가 주어졌을 때 말단장치의 위치 및 자세를 구함

 

역운동학 (Inverse Kinematics)

말단 장치의 위치와 자세가 주어졌을 때 각 관절 각도를 구하는 것.

 

 

Modeling components

Link 정보

-기하학 정보

-STL 또는 DAE(COLLDA) 3차원 설계 파일

-무게(mass, Kg) 

-관성 모멘트 (moment of inertia, Kg * m^2)

 

joint 정보

-전 후 링크와의 관제

-운동의 종류( 회전/ 병진)

-회전 및 병진 운동의 기준 축

-한계 값(관절에 부여되는 힘, 최대/최소 관졍 값, 속도

 

 

URDF ( 로봇 모델의 확장자)

 

3관절 로봇 암의 구성

-관절 4개, 링크4개

-URDF 작성

 

 

 

URDF 문법 검사 및 그래프 표시

URDF monitoring

 - RViz를 이용한 모델확인 및 동작

  *robot_description : 로봇 모델을 XML 형식으로 기술, 모델을 RViz에서 3차원으로 가식화 가능

  *joint_state_publisher : 관절의 각도 값 퍼블리셔

  *robot_state_publisher : 관절의 각도 값을 받아 관절과 링크의 3차원 위치, 자세 정보를 tf 로 퍼블리시

 

 

 

 

 

 

Gazevo - 물리적으로 로봇운영이 불가능할 때 시뮬레이션을 위한 툴

 

 

 

참고하면 좋을것 같은 블로그

https://pinkwink.kr/1007

ROS URDF의 기초예제 Pan/Tilt 시스템

 

출처 - ROS 로봇 프로그래밍, 배진호 강사