역기구학 API

ABB 로봇 제어기는 역기구학 계산을 위해 CalcJointT 기능을 제공합니다. 이 기능은 지정된 robtarget 데이터로부터 로봇 팔 축과 외부 축의 관절각을 계산하는 데 사용됩니다.

CalcJointT 기능:

CalcJointT(Calculate Joint Target) 기능은 지정된 robtarget 데이터에 따라 로봇 각 축의 관절각을 계산할 수 있습니다. 이 기능은 계산 과정에서 Tool, WObj 등 관련 매개변수의 규정을 고려해야 합니다. 유효한 프로그램 변위(ProgDisp) 및 외부 축 오프셋(EOffs) 실행 중에는 동일한 좌표계를 사용하여 입력 robtarget 데이터를 지정해야 합니다. 계산 완료 후 반환되는 jointtarget 데이터는 교정 좌표계로 표현됩니다.

MultiMove 애플리케이션 유형에서 협조 작업물과 함께 협조 또는 동기 협조 모드를 형성할 때, 작업물이 다른 프로그램 작업에 위치한 기계 단위를 통해 이동되는 경우 특정 상황에서는 CalcJointT 기능을 사용하면 안 됩니다. 이러한 상황에는 다음이 포함됩니다: 기계 팔 단위에 의해 이동된 협조 작업물의 현재 위치를 현재 사용자 좌표계에서 계산하는 경우, 다른 프로그램 작업에 위치한 기계 단위가 정지 상태인 경우, 그리고 매개변수 \UseCurWObjPos를 사용하는 경우입니다.

기능의 반환값은 jointtarget 데이터 유형으로, 팔 측면에서 기계 팔 각 축의 각도(도 단위), 외부 축의 값(선형 축은 mm 단위, 회전 축은 도 단위)에 대한 정보를 포함합니다. 반환값은 항상 교정 위치와 관련됩니다.

CalcJointT 기능의 구문은 다음과 같습니다:

프로그램 실행:

입력 Robtarget에 따라 반환되는 jointtarget을 계산합니다. 매개변수 \UseCurWObjPos를 사용하는 경우, 사용되는 위치는 사용자 좌표계를 제어하는 데 사용되는 기계 단위의 현재 위치에서 가져옵니다. 기계 팔 관절각을 계산하기 위해 선택된 Tool, WObj(협조 사용자 좌표계 포함) 및 실행 중 유효한 ProgDisp를 고려해야 합니다. 실행 중 외부 축 위치를 계산하기 위해 유효한 도구 EOffs를 고려해야 합니다.

계산은 항상 입력 robtarget 데이터에 지정된 구성 데이터에 따라 기계 팔 구성을 선택합니다. 명령 ConfL과 ConfJ는 이 계산 원칙에 영향을 주지 않습니다. 손목 특이점을 사용할 때는 기계 팔 축 4를 0도로 설정합니다.

로봇 위치가 저장될 때 유효한 프로그램 변위(ProgDisp) 및/또는 외부 축 오프셋(BOEEs)이 존재하는 경우, CalcJointT를 실행할 때 동일한 프로그램 변위 및/또는 외부 축 오프셋이 유효해야 합니다.

제한사항:

협조 좌표계를 사용하는 경우, CalcJointT를 사용할 때 협조된 단위를 보유해야 합니다.

CalcJointT를 실행할 때 TCP와 협조 관련 위치에서는 일반적으로 작업물의 사용자 좌표계를 제어하는 데 사용되는 기계 단위가 사용 가능한지 확인해야 합니다.

CalcJointT는 일반적으로 RAPID 프로그램의 robtarget, tooldata 및 wobjdata를 사용하여 jointtarget을 계산합니다. 협조 작업물의 경우 기계 단위 위치를 robtarget의 외부 축 위치로 사용하지만, 기계 단위가 다른 프로그램 작업(MultiMove 시스템)에 의해 제어되거나 기계 단위가 제어 시스템(컨베이어 벨트)에 의해 제어되지 않는 경우는 예외입니다. 컨베이어 벨트를 제외한 MultiMove 시스템의 경우, 기계 단위가 CalcJointT 실행 중 정지 상태이면 매개변수 \UseCurwObjPos를 사용할 수 있습니다.

FANUC 로봇 제어기는 역기구학 계산을 위해 POS2JOINT 내장 기능을 제공합니다. 이 루틴은 역기구학 루틴을 호출하여 직교 좌표계 위치(in_pos)를 관절각(out_jnt)로 변환하는 데 사용됩니다.

POS2JOINT 기능의 구문은 다음과 같습니다:

이 기능은 %ENVIRONMENT Group의 MOTN 환경 그룹에 속합니다.

YASKAWA 로봇 제어기는 지정된 제어 그룹의 직교 좌표 위치(로봇 좌표계)를 각도 위치로 변환하는 mpConvCartPosToAxes 기능을 제공합니다.

mpConvCartPosToAxes 기능의 구문은 다음과 같습니다:

KUKA 로봇 제어기는 역기구학 계산을 위해 Inverse 기능을 제공합니다. 이 기능은 직교 좌표계 위치에서 추가 축 각도를 사용하여 적합한 로봇 축 각도를 계산합니다. 이때 직교 좌표계 위치에 대해 상태 및 회전 값을 지정할 필요가 없습니다.

Inverse 기능은 PTP 접근 시 세부 블록에서 계산된 점에 사용할 수 있습니다. 이 기능을 사용하여 회전 값의 유효성을 확인하고 필요 시 목표 점에서 조정할 수 있습니다.

Inverse 기능의 구문은 다음과 같습니다:

ROKAE 로봇 제어기는 지정된 robtarget 변수에 따라 해당 관절각을 계산하는 CalcJointT 기능을 제공합니다. 이 기능은 입력 위치에 해당하는 관절각과 외부 축 위치를 반환합니다. 관절각의 단위는 도(Degree)이며, 직선 외부 축의 단위는 밀리미터(mm), 회전 외부 축의 단위는 도(Degree)입니다.

이 기능의 정의 포맷은 다음과 같습니다:

즉 Universal Robot의 제어기는 역기구학 변환(도구 공간에서 관절 공간으로)을 계산하는 get_inverse_kin 기능을 제공합니다. qnear가 정의된 경우 qnear에 가장 가까운 해를 반환합니다. 그렇지 않으면 현재 관절 위치에 가장 가까운 해를 반환합니다. tcp가 제공되지 않으면 제어기의 현재 활성 tcp를 사용합니다.

기능 반환값은 관절 위치입니다. 예제 명령은 다음과 같습니다:

예제 매개변수: x = p[.1, .2, .2, 0, 3.14, 0]는 위치가 x=100mm, y=200mm, z=200mm, 회전 벡터가 rx=0도, ry=180도, rz=0도인 자세를 나타냅니다. qnear = [0., 3.14, 1.57, .785, 0, 0]는 해가 관절각 j0=0도, j1=180도, j2=90도, j3=45도, j4=0도, j5=0도에 가까워야 함을 나타냅니다. maxPositionError의 기본값은 1e-10미터, maxOrientationError의 기본값은 1e-10라디안입니다.

PEITIAN 로봇 제어기도 해당하는 역기구학 계산 기능을 제공합니다. 그 frame 구조체 유형은 위치와 자세 정보의 완전한 설명을 포함합니다.

getjoint 기능:

getjoint 기능은 어떤 TCP 자세에 해당하는 로봇 축 위치, 즉 운동학 역해를 구하는 데 사용됩니다. 기능 원형은 다음과 같습니다:

이 기능은 joint 유형을 반환하며, 해당하는 로봇 축 위치 정보를 반환합니다.

사용 예제:

pose 구조체는 위치 및 구성 정보를 포함합니다:

ELITE 로봇 제어기는 역기구학 계산을 위해 get_inv_kinematics 기능을 제공합니다. 이 기능은 목표점 자세와 기준점 관절각에 따라 목표점의 관절각을 계산할 수 있습니다.

역해 기능 get_inv_kinematics:

기능 구문은 다음과 같습니다:

매개변수 설명: var1은 pose 유형의 목표점 자세; var2는 joint 유형의 기준점 관절각, 기준점은 목표점에 가까워야 합니다. 작성하지 않으면 현재 점을 기준하는 것으로 간주됩니다. 기능은 역해 결과 공백 또는 table:joint 유형의 목표점 관절각을 반환합니다.

사용 예제:

정해 기능 get_fwd_kinematics:

ELITE는 또한 정기구학 계산을 위해 정해 기능 get_fwd_kinematics를 제공합니다:

매개변수 var1은 joint 유형의 목표점 관절각입니다. 기능은 정해 결과 또는 table:pose 유형의 목표점 자세를 반환합니다.

사용 예제:

데이터 구조 설명: pose={x,y,z,rx,ry,rz} 크기가 6인 배열; joint={j1,j2,j3,j4,j5,j6,j7,j8} 크기가 6~8인 배열.