기구학[로봇 운동학]

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기구학[로봇 운동학]
Ⅰ. Introduction

1) 기구학 (Kinematics)의 정의

기구학이란 기계요소들 간의 상호 연계되어 이루어지는 운동을 파악하는 방법에 대하여
연구하는 학문이며, Theory of mechanism 혹은 Robotics 라고도 불린다.

2) 기구학의 목적

각 조인트 값들과 말단장치의 위치 및 방향 관계식을 기구학 이론을 사용하여 규명하는데
목적이 있으며 해석을 위해서는 다음과 같은 가정이 필요하다.

① Manipulator 는 강체로 가정한다.
② Manipulator 는 느리게 움직여 관성을 무시 할 수 있다.

3) 기구학의 분류

정기구학 : J (관절각도)를 주어진 경우, 말단장치의 위치 방향등을 계산하는 것.
⇒ 해가 하나만 존재 한다. (유일해)
역기구학 : 말단 장치의 위치 방향등을 원하는 대로 결정하기 위해 J (관절각도)를
계산하는 것.
⇒ 해가 여러개 존재 할 수 있다.

※ J (조인트 값) : 말단 장치의 위치, 방향 등을 표현하는 값.

※ 특이점 : 원하는 운동을 하지 못하는 특정한 지점
이런 특이점을 해결하기 위해 여러 가지 방법이 도입되고 있다.

Ⅱ. 기구학을 위한 이론적 접근

1) 좌표계

① 절대 좌표계 (World Coordination System)
: 고정 좌표계, 전체 좌표계라고 하며 물체의 이동에 관계 없이 동일한 위치에
존재하는 좌표계를 말한다.
일반적으로 (X,Y,Z)와 같이 대문자를 사용하여 나타낸다.

② 상대 좌표계 (Relative Coordination System)
: 국부 좌표계 라고도 하며, 물체의 이동에 따라 상대적으로 변하는 좌표계를
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