Esercitarsi con RoboAnalyzer (vademecum)
Dopo aver acquisito dimestichezza con il simulatore RoboAnalyzer potete utilizzarlo come "generatore di esercizi", completi di soluzione. Procedete così, in coppia:
Impostazione dell'esercizio (a carico del primo studente)
- il primo studente imposta un robot, selezionando in basso a sinistra il numero di DoF e successivamente un tipo di robot tra quelli elencati; cliccare sul segno di spunta per caricare il robot
- alterare a piacere i parametri DH statici d, θ, a, α dei vari giunti/link (tranne quelli "Variable")
- ruotare il robot affinché sia ben visibile e fare uno screenshot della figura
- salvare il robot (CTRL+S) per poterlo riprendere in futuro
- (facoltativo*) eliminare dalla figura le terne con un editor di immagini
- sottoporre al compagno solo la figura
* se non si eliminano le terne l'esercizio è un po' più pulito e il gioco funziona meglio; il punto 1 del testo dell'esercizio non sarà presente
Testo dell'esercizio (richiesta tipica):
- data la configurazione robotica in figura, fissare le terne secondo la convenzione DH
- determinare la tabella DH dei giunti
- calcolare la matrice DH di ogni singolo link
- calcolare la matrice finale, modello del robot
Autocorrezione dell'esercizio:
Riguardo al punto 1 per visualizzare le terne del robot basta avviare per una frazione di secondo il tasto "FKin" e poi subito stopparlo. Tenere presente che c'è una certa arbitrarietà nell'assegnare le terne; per esempio: a. gli assi z sono definiti come direzione (è l'asse di rotazione o l'asse di elongazione del giunto) ma non come verso b. la terna iniziale ha definito solo l'asse z ma origine, asse x e asse y sono arbitrari c. nella terna finale l'asse z si può scegliere liberamente (anche se ci sono convenzioni molto diffuse che vogliono l'asse lungo la direzione naturale di prosecuzione del robot). Tutto questo significa che la soluzione proposta dal secondo studente può differire da quella di RoboAnalyzer senza per questo essere errata.
Riguardo al punto 2 basta fare il confronto tra la tabella DH dei giunti prodotta dal secondo studente con i valori immessi al punto 2 di "impostazione dell'esercizio" dal primo studente. Tenere presente che la tabella di RoboAnalyzer (in basso ) presenta la parola "Variable" dove normalmente siamo abituati a inserire l'angolo θ o il parametro d, con il pedice che enumera il giunto. Anche qui bisogna doverosamente osservare che i valori dei parametri DH dipendono, come ovvio, dalle terne (che si possono impostare con un certo grado di arbitrarietà) e quindi se la scelta non è conforme a quella di RoboAnalyzer i valori potrebbero differire.
Riguardo al punto 3 bisogna precisare una cosa: la matrice DH del link/joint che RoboAnalyzer propone - in basso a destra nella tab "Link Config" - non è "simbolica" cioè non presenta, facendo l'esempio di un giunto rotoidale, l'angolo θ; non può farlo; nella matrice, quando compare l'espressione cosθ (o senθ) RoboAnalyzer farà il calcolo con uno specifico valore di θ, quello che trova nella colonna "Initial Value" della tabella in basso. In sintesi: per controllare se i propri calcoli sono corretti bisogna considerare la matrice DH del giunto e inserire un valore specifico di θ, quello che volete, ma coincidente con l'Initial Value di cui sopra; a questo punto potete fare il confronto tra le matrici, la vostra e quella proposta da RoboAnalyzer, e trarre le conclusioni del caso. Qualora doveste modificare il valore della variabile di giunto nella colonna "Initial Value" ricordarsi di cliccare su "Update" prima di confrontare i numeri.
Riguardo al punto 4 RoboAnalyzer si può utilizzare in questo modo: si impostano i valori delle variabili di giunto, a piacere, e si esegue il calcolo della propria matrice con questi valori, valori che andranno inseriti anche nella colonna Initial Value; alla fine si confronta il risultato numerico della propria matrice con quello fornito da RoboAnalyzer nella tab "EE config" in basso a destra. Qualora si dovessero modificare i valori delle variabili di giunto nella colonna "Initial Value" bisogna cliccare su "Update" prima di confrontare le matrici.