1. WPROWADZENIE 9

1.1. Geneza pracy 9

1.2. Cel i zakres książki 9

2. KINEMATYKA NAPĘDÓW 13

2.1. Kinematyka napędów manipulatora PR-02 15

2.2. Kinematyka napędów manipulatora IRb-6 18

3. PARAMETRY MASOWE MANIPULATORÓW 27

3.1. Momenty bezwładności i dewiacji 27

3.2. Twierdzenie Steinera 28

3.3. Parametry masowe w przestrzeni współrzędnych krzywoliniowych ξηζ 29

3.4. Parametry masowe w przestrzeni współrzędnych kartezjańskich 30

3.5. Parametry masowe brył o złożonym kształcie 31

4. DYNAMIKA MANIPULATORÓW 41

4.1. Równania dynamiki Newtona-Eulera 42

4.2. Równania Lagrange'a MRP 54

5. SILNIKI ELEKTRYCZNE 70

5.1. Ogólna charakterystyka 70

5.2. Budowa, zasady działania 70

5.2.1. Silniki prądu stałego 70

5.2.2. Silniki synchroniczne 71

5.2.3. Silniki skokowe z magnesami trwałymi 72

5.3. Przydatność poszczególnych typów silników elektrycznych w robotyce 74

5.4. Równania silnika prądu stałego 76

5.4.1. Równania dynamiki silnika prądu stałego w manipulatorze 78

5.4.2. Sterowanie prądem twornika silnika prądu stałego 79

6. SIŁOWNIKI PNEUMATYCZNE I HYDRAULICZNE 87

6.1. Ogólna charakterystyka siłowników pneumatycznych i hydraulicznych 87

6.2. Napęd pneumatyczny 88

6.2.1. Siłownik pneumatyczny 88

6.2.2. Silnik pneumatyczny 90

6.3. Napęd hydrauliczny 91

7. NASTAWY SERWOMECHANIZMÓW 93

7.1. Schemat blokowy serwomechanizmu 94

7.2. Podstawowe wymagania stawiane serwomechanizmom 96

7.3. Metoda linii pierwiastkowych 97

7.3.1. Reguły pomocnicze kreślenia linii pierwiastkowych 98

7.3.2. Zasady interpretacji wykresów linii pierwiastkowych 99

7.3.3. Punkty odejścia linii pierwiastkowych 103

7.4. Synteza stałowzmocnieniowego serwomechanizmu ciągłego 103

7.5. Synteza stałowzmocnieniowego serwomechanizmu dyskretnego 109

8. SERWOMECHANIZMY ADAPTACYJNE 117

8.1. Prawo sterowania z dynamiką odwrotną 119

8.2. Zbieżność parametrów 122

8.3. Algorytm Slotine'a i Liego 122

8.4. Zagadnienia nieopisanej dynamiki 126

9. KALIBRACJA MODELI RUCHU MRP 128

9.1. Kalibracja parametrów kinematyki 130

9.2. Kalibracja parametrów dynamiki 132

9.3. Miary wrażliwości pozycjonowania na błędy parametrów kinematyki i dynamiki 142

9.4. Miary uwarunkowania zbiorów stanów manipulatora dla potrzeb kalibracji parametrów 144

9.5. Podsumowanie 146

10. PLANOWANIE TRAJEKTORII OPTYMALNYCH 148

10.1. Uproszczone równania Eulera-Lagrange'a dla trajektorii zadanych z niezdefiniowaną kinematyką 150

10.2. Planowanie trajektorii minimalnoczasowych z niezdefiniowaną kinematyką zadaną 152

10.3. Planowanie trajektorii minimalnoczasowych ze zdefiniowaną kinematyką zadaną 158

11. ZAKOŃCZENIE 161

UZUPEŁNIENIA 165

A. Sterowanie krzepkie 167

B. Linearyzacja układów nieliniowych za pomocą algebry Liego 174

B.1. Jednowejściowy układ nieliniowy 175

B.2. Linearyzacja sprzężeniem zwrotnym robota N-członowego 185

C. Hybrydowe silniki skokowe 190

D. Silniki synchroniczne z elektroniczną komutacją stojana 193

BIBLIOGRAFIA 196

SKOROWIDZ 199