Este documento describe los conceptos básicos de la cinemática directa e inversa en sistemas robóticos. Explica que la cinemática directa determina la posición y orientación del efector final a partir de las longitudes de los eslabones y ángulos de articulación, mientras que la cinemática inversa determina los ángulos necesarios para alcanzar una posición deseada del efector. También presenta el algoritmo de Denavit-Hartenberg para calcular la cinemática directa mediante transformaciones homogéneas entre marcos de refer

1. Diseño de sistemas robóticos Dr. Rodolfo García-Rodríguez Departamento de Ingeniería Eléctrica

2. Objetivo: Conocer la posición del efector final con respecto a la base del robot (sistema de referencia fijo).

3. Para relacionar el effector final y la base del robot se utiliza: Cinemática directa : Dada la longitud de los eslabones y los ángulos en sus articulaciones, es posible determinar la correspondiente posición y orientación del efector final. Cinemática Inversa : Dada una posición y orientación deseada del efector final se determinarán los ángulos articulares necesarios para tal posición. La solución, no siempre es única o realizable.

4. Para este curso estudiaremos el calculo de la cinemática directa usando el algoritmo de Denavit-Hartenberg

5. Cada transformación homogénea A i es representada como un producto de 4 transformaciones básicas Rotación θ 1 alrededor del eje z i-1 -Translación d 1 a lo largo del eje z i-1 Translación a 1 a lo largo del eje x i - Rotación α 1 alrededor del eje x i

6. Formar T n 0 =A 1 …A n . Esta matriz nos dará la información correspondiente a la posición y orientación del efector final respecto al marco de referencia base. Matriz de orientation Vector de posición

7. Ejemplos

8. Obtener la cinemática directa del siguiente robot manipulador

9. Visión Robótica

10. Visión Robótica