PLANEACIÓN DE TRAYECTORIAS (Introducción) | zDynamics

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1 Feb 202107:37

Summary

TLDREn este video se aborda la complejidad de la cinemática inversa en robótica, especialmente al tratar múltiples puntos de destino. Se distingue entre la planeación de rutas y la planeación de trayectorias, explicando cómo cada enfoque afecta el cálculo. Se presenta un método para interpolar trayectorias utilizando polinomios, destacando la importancia de las restricciones de velocidad y aceleración. Se concluye que, aunque existen diversas estrategias para calcular trayectorias, el enfoque basado en polinomios de grado 3 es efectivo, sirviendo como una base sólida para futuros proyectos en robótica.

Takeaways

😀 La cinemática inversa de un robot se utiliza para alcanzar múltiples puntos en el espacio.
😀 La planificación de trayectorias es crucial para optimizar el movimiento de robots entre diferentes puntos.
😀 La diferencia entre 'path planning' y 'trajectory planning' radica en la consideración de restricciones dinámicas en el segundo.
😀 La planificación de trayectorias implica definir puntos intermedios que no necesitan ser especificados manualmente.
😀 Calcular trayectorias en el espacio de tarea permite anticipar colisiones, pero puede ser computacionalmente intensivo.
😀 El espacio de articulaciones ofrece un cálculo más rápido, aunque no permite anticipar obstáculos.
😀 Se pueden utilizar polinomios de grado n para la interpolación entre puntos en una trayectoria.
😀 Un sistema de ecuaciones matriciales permite resolver parámetros necesarios para alcanzar los puntos deseados.
😀 Los polinomios de grado 5 son comunes en robótica, garantizando que la aceleración sea no lineal.
😀 La solución de trayectoria no es única; existen múltiples combinaciones que pueden cumplir con los mismos puntos.

Q & A

¿Qué es la cinemática inversa en robótica?
-La cinemática inversa se refiere al cálculo de las posiciones de las articulaciones de un robot necesarias para alcanzar un punto específico en el espacio.
¿Cuál es la diferencia entre path planning y trajectory planning?
-Path planning se centra en generar una ruta factible entre dos puntos, mientras que trajectory planning considera restricciones como posición, velocidad y aceleración a lo largo de la ruta.
¿Por qué es necesario planificar trayectorias en robótica?
-Es necesario para que el robot alcance múltiples puntos de manera eficiente, considerando factores como tiempo, velocidad y aceleración, evitando costos computacionales elevados.
¿Qué ocurre con los puntos intermedios en la planificación de trayectorias?
-Los puntos intermedios no necesitan ser definidos manualmente, ya que se pueden calcular utilizando el conjunto de posiciones de las articulaciones o posturas del efector final.
¿Qué es el espacio de la tarea y cómo se relaciona con la trayectoria?
-El espacio de la tarea es donde se encuentra el efector final; calcular trayectorias en este espacio permite un movimiento definido y la anticipación de obstáculos.
¿Por qué es más rápido calcular trayectorias en el espacio de las articulaciones?
-Porque solo requiere conocer los valores de las articulaciones en los puntos a alcanzar, lo que simplifica el cálculo y evita movimientos bruscos.
¿Qué tipo de polinomios se utilizan para la interpolación en la planificación de trayectorias?
-Se utilizan polinomios de grado n, y en robótica, es común utilizar polinomios de grado 5 para garantizar que la aceleración sea no lineal.
¿Cómo se representa un sistema de ecuaciones para calcular trayectorias?
-Se puede representar en forma matricial, donde las filas corresponden a los puntos a calcular y las columnas al grado del polinomio utilizado.
¿Qué significa la forma pseudo inversa de una matriz en este contexto?
-La forma pseudo inversa permite calcular los términos desconocidos en un sistema de ecuaciones lineales, facilitando la resolución del polinomio de trayectoria.
¿Cuál es la importancia de las restricciones en la planificación de trayectorias?
-Las restricciones aseguran que el robot no solo alcance los puntos deseados, sino que también lo haga de manera segura y eficiente, evitando sobrecargas o colisiones.