research centers


Search results: Found 9

Listing 1 - 9 of 9
Sort by

Article
Kinematics Analysis of 5250 Lab-Volt 5-DOF Robot Arm
التحليل الحركي لذراع روبوت لاب فولت 5250 ذا خمسة درجات حرية للحركة

Authors: Wathik Isaa Mahdi AL-Tameemi --- Wael Mohammed Hasan Hadi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 9 Part (A) Engineering Pages: 2196-2204
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents for the first time a complete kinematic analysis of 5250 Lab-Volt 5-Dof robot which include both forward kinematics and inverse kinematics for this robot arm. The kinematics problem is defined as the transformation from the Cartesian space to the joint space and vice versa. The forward and inverse kinematics for any type of robots are very important in both trajectory planning and position control for the robot arm,the Denavit-Harbenterg (D-H) representation is used to model robot links and joints in this paper. The inverse kinematics have been solved using analytical solution and programmed using MATLAB to move the robot.

يقدم هذا البحث وللمرة الاولى تحليل كاملللحركة لروبوت لاب فولت 5250 الذي لديه خمس درجات حرية للحركة, ويشمل هذا التحليل تحليل كل من الحركة الامامية والعكسية لهذا النوع من الروبوتات. وتعرف مشكلة الحركة بانها التحويل من الاحداثیاتالدیكارتیة الى احداثيات مفاصل الروبوت وبالعكس. تحليل الحركة الامامية والعكسية لأي نوع من انواع الروبوتات مهم جدا في تخطيط مسار الروبوت والسيطرة على موقع الروبوت, وقد استعمل في هذا البحث تحويل Denavit-Harbenterg لنمذجة مفاصل ووصلات الروبوت. وقد استخدم في التحليل العكسي الحل التحليلي و تمت برمجته باستخدام برنامج الماتلاب لتحريك الروبوت


Article
Analytical Inverse kinematics Algorithm Of A 5-DOF Robot Arm

Author: Mustafa Jabbar Hayawi
Journal: Journal of Education for Pure Science مجلة التربية للعلوم الصرفة ISSN: 20736592 Year: 2011 Volume: 1 Issue: 4 Pages: 92-104
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

The kinematics problem is defined as the transformation from the Cartesian space to the joint space and vice versa. Both forward and inverse kinematics solutions for the TR 4000 educational robot arm are presented. The closed form solution of the inverse kinematics problem is of utmost importance in controlling robotic manipulator. In this paper, a closed form solution to the inverse kinematics of a 5-DOF robot is presented to overcome the relatively slow iterative numerical solution. A software program developed to compute the forward and inverse kinematics of TR4000 robot arm.
Inverse velocity problem for five axis robots is investigated. The conventional method for a five axis robot is to pseudo inverse the 6x5 Jacobian matrix. Pseudo inverse of the Jacobian matrix provides a possibility to solve for approximate solutions. The spherical angles solution is provided to derive a 5x5 Jacobian matrix.
Keywords: forward kinematics, inverse kinematics, inverse velocity, Jacobian matrix.


Article
The Closed Form Solution of the InverseKinematics of a 6-DOF Robot

Author: مصطفى جبار حياوي
Journal: Journal of Education for Pure Science مجلة التربية للعلوم الصرفة ISSN: 20736592 Year: 2011 Volume: 1 Issue: 3 Pages: 2-16
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract:-

The kinematics of manipulator is a central problem in the automatic control of robot manipulators. Theoretical background of the analysis of the MA-2000 educational robot arm kinematics is presented in this paper. The revolute robot consists of six rotary joints (6-DOF) with base, shoulder, elbow, wrist pitch, wrist yaw and wrist roll. The kinematics problem is defined as transformation from the cartesian space to the joint space. The Denavit-Harbenterg (D-H) model of representation is used to model robot links and joints in this study. Both forward and inverse kinematics solutions for this robot are presented. Four sets of exact solution for the vector of the joint angles { } pertaining to the inverse kinematics problem of a MA-2000 robot with two different kinds of gripper configurations. An effective method is suggested to decrease multiple solutions in inverse kinematics.

Keyword: Forward kinematics robot, inverse kinematics robot, closed form solution


Article
Forward Analysis of 5 DOF Robot Manipulator and Position Placement Problem for Industrial Applications
التحليل المباشر لذراع روبوت ذو خمس درجات حرية ومشكلة التموضع في التطبيقات الصناعية

Authors: Alaa Hassan Shabeeb --- Laith A. Mohammed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 3 Part (A) Engineering Pages: 617-628
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a forward kinematics problem is concerned with the relationship between the individual joint of robot arm and the position and orientation of the tool or end-effector. The standard Denavit_Hartenberg(D-H) analytical scheme is applied to building mathematical modeling to predict, simulate and recovering the end-effector location (position and orientation) placement of 5DOF R5150 Robot manipulator for different joint variables, the basic challenge associated with the R5150 arm is the limited information available on its governing control model for position placement. Two ways by which control can be effected on R5150 arm, this robot can be programmed by using either a hand-held terminal (teach pendant) or a RoboCIM simulation software. The non-versatility of this control software is seen in the non-availability of a programmable environment by users. The user interface of RoboCIM allows for numeric keyboard inputs such that each input results in the orientation of a specific joint by a margin equivalent to the input. The relationship between the keyboard inputs and joint motion of the arm is not feasible to the users. The proposed D-H scheme as presented herein has successfully reproduced the end-effecter position of the Lab_volt R5150 Robot arm with marginal differences for different experimental trials. The simulation of robot arm forward kinematics is performed through MATLAB. The adopted modeling is validated in the physical behaviors in determine position of robot arm.

في هذا البحث تمت دراسة مشكلة الحركية المباشرة في ذراع الروبوت وعلاقتها مع مفاصل الحركة لذراع الروبوت وموقع واتجاه النهاية المؤثرة لروبوت . ثم تطبيق اسلوب دينيفت-هارتنبيرك(H (D- التحليلي القياسي لبناء موديل رياضي لتنبأ و لمحاكاة وأيجاد موقع واتجاة النهاية المؤثرة لذراع روبوت ذا خمسة درجات حرية نوع R5150 لمتغيرات مختلفة من القيم المفصلية.التحدي الرئيسي المتعلق بهذا النوع من الروبوت هو محدودية المعلومات المتوفرة في نموذج السيطرة الخاص بالتموضع. هناك نوعين من السيطرة المؤثرة على ذراع هذا الروبوت , حيث يمكن برمجتة بأستخدام منظومة التحكم اليدوية او بأستخدام برنامج المحاكاة (RoboCIM). عدم تنوع برنامج السيطرة الخاص بهذا الروبوت والذي يمكن ملاحظتة من خلال عدم توفر بيئة برمجية لمبرمج,حيث تسمح واجهة البرنامج (RoboCIM) لمستخدم بأدخال قيم رقمية لزوايا لكل مفصل بأستخدام لوحة المفاتيح ليتم بعدها حركة المفاصل والعلاقة بين مدخلات و الية حساب احداثيات الموقع لنهاية المؤثرة لذراع هي غير ظاهرة للمستخدم. اسلوب دينيفت-هارتنبيرك (D-H) المقترح لحساب احداثيات الموقع لنهاية المؤثرة لذراع روبوت نجح باعادة حساب الموقع النهاية المؤثرة لذراع الروبوت وبفروقات هامشية لعدة تجارب مختلفة مع قيم احداثيات الموقعية لنهاية المؤثرة محسوبة بأ ستخدام برنامج (RoboCIM). تم اعتماد برنامج ( Matlab) للمحاكات والتقييم. اثبتت النتائج الواقعية ولعدة تجارب فعالية الموديل المقترح في أيجاد أحداثيات موقع النهاية المؤثرة لذراع روبوت.


Article
WORKSPACE SIMULATION AND ANALYSIS OF 5-DOF ARTICULATED ROBOT USING FORWARD KINEMATICS APPROACH
تحليل ومحاكات حيز العمل لروبوت ممفصل ذا خمسة درجات حرية باستخدام التحليل الحركي

Loading...
Loading...
Abstract

The kinematics of manipulators is a central problem in the automatic control of robot manipulators. The kinematics problem is defined as the transformation from the joint space to the Cartesian space. The kinematic equations of motion are derived using Denavit - Hartenberg (DH) representation. In this paper, an analytical solution for the forward kinematics of Lab Volt R5150 robot arm is presented, to analyze the movement of the robot arm from one point in space to another point, and analyzes its work space The proposed model makes it possible to control the manipulator to achieve any reachable position and orientation in its environment. The forward kinematic model is predicated on Denavit Hartenberg (DH) parametric scheme of robot arm position placement. The MATLAB 8.0 is used to solve the mathematical model for a set of joint parameter and to simulate the workspace of the 5DOF articulated robot arm. The kinematics solution of the MATLAB program was found to be identical with the robot arm's actual reading.

يعرف التحليل الحركي في الروبوتات بانه التحويل من الاحداثيات المفصلية الى الاحداثيات الديكارتية ويعتبر التحليل الحركي عامل مهم في السيطرة على حركة الروبوت من موقع الى اخر. يقدم هذا البحث موديلا رياضيا مقترحا للتحليل الحركي المباشر من خلال اشتقاق المصفوفات الرياضية لجميع وصلات الروبوت باعتماد مفهوم ( ديفنيت – هارتنبيرغ ) وتم التطبيق لروبوت ممفصل ذا خمسة درجات حرية في مختبرات الجامعة التكنولوجية. تم استثمار مخرجات الموديل الرياضي المقترح لاستنتاج الموقع المؤثر النهائي للروبوت لجميع الاحتمالات وبناء حجم العمل الذي يمكن للروبوت العمل ضمنه.استخدم برنامج الـ Matlab لمحاكات النتائج واظهار المخرجات على شكل رسوم ثلاثية الابعاد لحجم العمل للروبوت ومقارنة النتائج الرياضية للموديل المقترح مع الواقع العملي للروبوت حيث اظهرت النتائج تطابقا كبيرا لجميع الحالات الاختبارية حيث لم تتجاوز نسبة الخطأ عن 2 %.


Article
Singularity Analysis of Parallel Robot with Six Degrees-Of-Freedom of Six Legs
تحليل التفرد في الروبوت المتوازي ذو الست درجات من الحرية ويملك ستة ارجل

Authors: Hassan M. Alwan --- Hayder Sabah Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 4 Part (A) Engineering Pages: 960-972
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper suggests a mathematical solution to parallel manipulator with six degrees of freedom and follows the movement on a specific track to evaluate the singularity position. Mathematical equation was derived based on the fundamental principles of the coordinate and orientation vectors of the moving platform center.According to this equation, each leg length was calculated. It means that the independent coordinates (linkage length) was calculated with respect to the dependent coordinates (coordinate and orientation of the moving platform center) by using (MathCad 14) software.By solving the forward kinematics, the coordinate and orientation of the moving platform center were evaluated when this center was moving in a specific track. The center of moving platform moved between two points.When the robot moved using animated program turns the moving platform to imaginary at (position 4), when lose control of the robot and this is a big problem occurs in special cases when the movement of the robot is called singularity.

يقترح هذا البحث ايجاد حلا رياضيا لروبوت ذو ستة درجات حرية ومتابعة حركته على مسار معين لأيجاد مناطق التفرد. تم اشتقاق معادلة رياضية بالاعتماد على المبادئ الاساسية للمتجهات تعطي هذه المعادلة تحليلا رياضيا دقيقا لموقع مركز المنصة المتحركة. وفقا لهذه المعادلة الرياضية تم حساب طول كل رجل. وهذا يعني ان الاحداثيات الغير معتمدة (أطوال الوصلات) تم حسابها بالاعتماد على الاحداثيات المعتمدة ( أحداثيات و توزيع زوايا مركز المنصة المتحركة). تم حساب الاطوال باعطاء موقعها عن طريق التحليل الكينماتيكي العكسي عندما يكون مركز المنصة المتحركة في مسار معين وكذلك معرفة موقع واتجاه مركز المنصة المتحركة من خلال حساب التحليل الكينماتيكي الامامي (التقدمي) ويتم ذلك بأستخدام برنامج ( ماثكاد 14).عند تحريك الروبوت باستخدام البرنامج تنقلب المنصة المتحركة بزاوية خيالية عند الموقع ٤ وعند ذلك نفقد السيطرة على الروبوت مما يدل على الوقوع أو الاقتراب من موقع التفرد وهذه مشكلة كبيرة تحدث في حالات خاصة عند حركة الروبوت وتسمى ظاهرة التفرد.


Article
Forward Kinematics Modeling of 5 DOF Stationary Articulated Robots
التمثيل الحركي المباشر لروبوت ممفصل ذا خمسة درجات حرية

Author: Tahseen Fadhil Abbas
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 3 Part (A) Engineering Pages: 500-512
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper present a direct kinematics modeling of 5 DOF stationary articulated robot arm which is used for educational tasks, and presents an adopted modeling method to represent and simulate the simultaneous positional coordinates for each joint of the robot while it moving from one target to another, where a Lab Volt R5150 robot arm has been taken as a case study. the Denavite – Hartenberg (D-H) model of representation is used to model robot links and joints in this paper. It utilizes Matlab 2010a software as the tools for manipulation and testing. The adopted modeling solution was found to be identical with the physical behaviors.

يقدم هذا البحث موديل رياضي للتحليل الحركي الامامي (المباشر) لذراع روبوت ممفصل ذا خمسة درجات حرية يستخدم للاغراض التعليمية , ومن خلال التمثيل الحركي فان البحث الحالي يقدم موديل لمحاكاة وتمثيل المواقع الانية لمفاصل الروبوت اثناء الحركة من موقع الى اخر . تم استخدام الروبوت التعليمي Lab-Volt R5150 لاختبار الموديلات المقترحة وباعتماد متغيرات دينيفت-هارتنبيرك D-H القياسية لحساب احداثيات الموقع النهائي للماسكة فيما اعتمد برنامج (Matlab 2010a) للمحاكات والتقييم. اثبتت النتائج ولعدة تجارب دقة الموديل المقترح للتمثيل والمحاكاة.


Article
Inverse Kinematics Analysis Using Close Form Solution Method for 5 DOF Robot Manipulate
تحليل الكينيماتي العكسي باستخدام طريقة (الحل المغلق) لذراع روبوت ذو خمس درجات للحرية

Authors: Alaa Hassan Shabeeb --- Laith A. Mohammed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2015 Volume: 33 Issue: 9 Part (A) Engineering Pages: 2094-2106
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This work proposes a close form solution algorithm to solve the inverse kinematics for a five degree of freedom (DOF) robot manipulator, close form solution is preferable to numerical solutions because analytical ones yield complete solutions and are computationally fast and reliable. The motion path of a robot arm is calculated using the geometric analysis. The proposed algorithm is verified using developed simulation modules. Computer simulation is conducted to demonstrate accuracy of the proposed algorithm to generate an appropriate joint angle for reaching desired Cartesian coordinate. The algorithm has been tested yield fair, which have also compared with the robot arm's actual reading.

يقترح هذا البحث أستخدام خوارزمية الحل المغلق لايجاد الكينيماتيكية العكسية لذراع روبوت ذو 5 درجات حرية. يفضل أستخدام هذا النوع من الحلول على مثيلاتها العددية بسبب كونها تعطي حلولا كاملة وسريعة وذات معولية. تم استخدام التحليل الهندسي لايجاد قيم الزوايا المفصلية لمسار حركة ذراع الروبوت , تم أثبات الخوارزمية المقترحة باستخدام نماذج محاكاة مطورة. كما تم أجراء محاكاة بأستخدام الحاسوب للبرهنة على دقة الخوارزمية المقترحة على توليد الزوايا المناسبة للمفاصل للوصول الى الابعاد المطلوبة. اظهر أستخدام طريقة (الحل المغلق) لايجاد الحلول الكينيماتيكية تطابق مع القراءات الفعلية لذراع الروبوت.


Article
Investigation and Simulation the Kinematic Singularity of Three Links Robot Manipulator with Spherical Wrist

Authors: Hassan MohammadAlwan --- Zaid Hikmat Rashid
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 8 Pages: 77-87
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The kinematics singularity of a manipulator is a central problem in robot control and trajectory tracking since the jacobian matrix rank is decreased. The robot in this paper consists of three links with revolute jointsand spherical wrist (six degree of freedom). Danivat Hartenberg convention is used to predicate the forward kinematics position and orientation of the robot end effector. Both geometrical and analyticaljacobianare presented to identify and analyze the robot singularities in order to avoid them in trajectory planning and control problems. The investigation shows that the manipulator has three type of singularity (elbow singularity when θ3=0,π, Shoulder singularity occurs at the condition and Wrist singularity when θ5=0,π).The calculated singular configurations have been verified and simulated with Peter Corke robotics toolbox of MATLAB. The presented approaches can be applied to analyze the singularity of other similar kinds of robot manipulatorsin order to achieve a suitable solution for tracking trajectories.

يَعد التفرد الحركي للاذرع المناورة الروبوتية مشكلة مركزية في تتبع المسارات بسبب تقليل الرتبة للمصفوفة الجاكوبية. يتكون الروبوتفي هذا البحث من ثلاث أذرع ذات مفاصل دوارة ومعصم كروي(ستة درجات حرية) وتم اعتماد طريقة دانفينت – هارتنبيرغ للتحليل الكينماتكي الامامي لمعرفة الموقع والميلان للنهاية المؤثرة للروبوت. كما استخدمت الطريقة الهندسية والحسابية للمصفوفة الجاكوبية لتشخيص ومعرفة مواقع التفرد لغرض تجنبها في تخطيط المسارات ومشاكل السيطرة. اظهرت الدراسة ان الروبوت يمتلك ثلاث انواع من التفرد (تفرد الكوع θ3=0,π و تفرد الكتف عند الشرط و تفرد المعصم θ5=0,π) و تم مطابقة و محاكاة الوضعيات المتفردة مع ادوات الروبوت لبرنامج الماتلاب. وقد كان للطرق المقدمة امكانية تحليل وتشخيص التفرد في الروبوتات المماثلة لغرض تحقيق مسارات مناسبة.

Listing 1 - 9 of 9
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (9)


Language

English (9)


Year
From To Submit

2018 (1)

2015 (1)

2014 (4)

2013 (1)

2011 (2)