Cinemàtica inversa

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Cinemàtica és la descripció del moviment. Un dels objectius dels rudimentaris mecànica és identificar les forces en un objecte de punt i després aplicar la cinemàtica per determinar el moviment de l'objecte. L'ideal seria que la posició de l'objecte en tot moment es pot determinar. Perquè un objecte extens, (cos rígid o altres), juntament amb la cinemàtica lineal, moviment de rotació es poden aplicar per aconseguir el mateix objectiu: Identificar les forces, desenvolupar les equacions de moviment, trobar la posició de centre de massa i l'orientació de l'objecte en tot moment.

La cinemàtica inversa s'aplica als objectes extensos, però en aquest cas el moviment d'un (o més) parts d'un objecte es coneixen, però les forces (potser) no ho són. Cinemàtica inversa permet determinar el moviment de totes les parts dels objectes.

Un exemple senzill és el següent: Suposem que estem en una cruïlla i estan darrere d'un camió de remolc i el camió vol girar a la dreta. Quan s'encén la llum verda del conductor del camió es mou al llarg d'un camí , r (t) , però és evident que les rodes del remolc es mouen al llarg d'una altra ruta d'accés r '(t) . Cinemàtica inversa pot ser utilitzada per a determinar r '(t) de tr () , més la restricció de que la longitud del remolc és una constant, i el procés no requereix cap coneixement de les forces entre els objectes.

Cinemàtica inversa és el procés de determinació dels paràmetres d'un articulat objecte flexible (un cadena cinemàtica) per tal d'aconseguir un resultat desitjat plantejar. Cinemàtica inversa és un tipus de la planificació de moviment. Cinemàtica inversa també són rellevants per programació de jocs i animació 3D, on un ús comú és assegurar-se que personatges del joc connectar físicament el món, com com potes d'aterratge fermament en la part superior del terreny.

Cinemàtica inversa és la branca de la robòtica, que s'ocupa de l'estudi i l'aplicació del procés de determinació dels paràmetres d'un objecte flexible per tal d'aconseguir un desitjat plantejar.

Una figura articulada consta d'un conjunt de segments rígids connectats amb les articulacions. Plural i de les articulacions dels rendiments d'un nombre indefinit de configuracions. La solució a la Cinemàtica problema, tenint en compte aquests angle, és el posat de la figura. La solució al problema més difícil 'cinemàtica inversa és trobar els ángulos d'articulació donada la configuració desitjada de la figura (és a dir, efector final). En el cas general no existeix una solució analítica per al problema de la cinemàtica inversa. No obstant això, la cinemàtica inversa pot ser resolt a través de programació lineal tècniques. Certes cadenes cinemàtiques especials-aquells amb un nina esfèrica permís de cinemàtica dissociació. Aquest tracta de l'efector final 's orientació i la posició independent i permet una eficient solució de forma tancada.

Cinemàtica inversa és una eina utilitzada amb freqüència pels artistes de 3D. Sovint és més fàcil per a un artista per expressar l'aspecte espacial desitjada en lloc de manipular directament els ángulos articulars. Per exemple, la cinemàtica inversa permet a un artista per moure la mà d'un model 3D humà a la posició desitjada i l'orientació i té un algorisme de seleccionar l'angle adequat del canell, el colze i articulacions de les espatlles.

Per exemple, quan un vol arribar a una maneta de la porta, el seu cervell ha de fer el necessari càlculs fins que les seves extremitats i el tors de manera que la mà localitza prop de la porta. El principal objectiu és moure la mà, però les articulacions múltiples i complexos de diverses articulacions ha de passar a donar la mà a la ubicació desitjada. El mateix passa amb molts tecnològics aplicacions, cinemàtica inversa matemàtiques els càlculs s'han de realitzar per articular les extremitats de la manera correcta per assolir els objectius desitjats. Un exemple de cinemàtica inversa càlculs són sovint essencials és robòtica, on un operador vol posicionar una instrument mitjançant un braç robot, però certament no vol manipular cada robot conjunta individualment. Altres aplicacions inclouen l'animació per ordinador on els animadors ho desitja, pot operar un personatge generat per ordinador, però els resulta impossible difícil d'animar cada articulació. La solució és el model de les articulacions virtual del titella i permetre que l'animador per moure les mans, peus i tors, i l'ordinador genera automàticament les posicions de les extremitats per aconseguir-ho utilitzant cinemàtica inversa.

La clau per a la implementació reeixida de la cinemàtica inversa és animació dins de les limitacions: les extremitats caràcters equip "ha de comportar dins raonable antropomorfisme antropomorf límits. De la mateixa manera, dispositius robòtics tenen limitacions físiques, com com l'entorn en què operen, les limitacions de les articulacions de les seves articulacions són capaços de, i les càrregues físiques i finit velocitats a les que estan en condicions d'operar.


L'[ikfast http://openrave.programmingvision.com/index.php?title=Component:Ikfast] programa pot resoldre per complet de les solucions d'anàlisi de la majoria dels robots manipuladors comú i generar codi C++per a ells. Els solucionadors generats cobreixen la majoria dels casos degenerats i pot acabar en microsegons en els equips recents.

Altres aplicacions d'algorismes de cinemàtica inversa incloure la manipulació interactiva, control d'animació i anticol.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]