Robot kinematics
روبوٹکس میں، روبوٹ کینیمیٹکس جیومیٹری کو ملٹی ڈگری آف فریڈم کینیمیٹک زنجیروں کی حرکت کے مطالعہ پر لاگو کرتا ہے جو روبوٹک نظام کی ساخت تشکیل دیتے ہیں۔ جیومیٹری پر زور دینے کا مطلب یہ ہے کہ روبوٹ کے لنکس کو سخت اجسام کے طور پر بنایا گیا ہے اور اس کے جوڑوں کو خالص گردش یا ترجمہ فراہم کرنے کے لیے فرض کیا جاتا ہے۔ روبوٹ کینیمیٹکس حرکت کی منصوبہ بندی اور کنٹرول کرنے اور ایکچوایٹر قوتوں اور ٹارک کا حساب لگانے کے لیے کینیمیٹک زنجیروں کے طول و عرض اور رابطے اور روبوٹک نظام میں ہر لنک کی پوزیشن، رفتار اور ایکسلریشن کے درمیان تعلقات کا مطالعہ کرتا ہے۔ کمیت اور جمود کی خصوصیات، حرکت، اور متعلقہ قوتوں اور ٹارک کے درمیان تعلق کا مطالعہ روبوٹ ڈائنامکس کے حصے کے طور پر کیا جاتا ہے۔ حرکیاتی مساوات روبوٹ حرکیات میں ایک بنیادی ٹول حرکیاتی زنجیروں کی حرکیاتی مساوات ہیں جو روبوٹ کی تشکیل کرتی ہیں۔ یہ غیر لکیری مساوات روبوٹ سسٹم کی تشکیل کے لیے مشترکہ پیرامیٹرز کا نقشہ بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ کنیمیٹکس مساوات کا استعمال کنکال کی بائیو میکانکس اور واضح حروف کی کمپیوٹر حرکت پذیری میں بھی کیا جاتا ہے۔ فارورڈ کینیمیٹکس مشترکہ پیرامیٹرز کے لیے مخصوص اقدار سے اینڈ ایفیکٹر کی پوزیشن کا حساب لگانے کے لیے روبوٹ کی کینیمیٹک مساوات کا استعمال کرتا ہے۔ الٹا عمل جو مشترکہ پیرامیٹرز کا حساب لگاتا ہے جو اینڈ ایفیکٹر کی ایک مخصوص پوزیشن حاصل کرتا ہے اسے الٹا کینیمیٹکس کہا جاتا ہے۔ روبوٹ کے طول و عرض اور اس کی حرکی مساوات روبوٹ کے ذریعے قابل رسائی جگہ کے حجم کی وضاحت کرتی ہیں، جسے اس کی کام کی جگہ کہا جاتا ہے۔ روبوٹ اور متعلقہ کینیمیٹکس مساوات کی دو وسیع کلاسیں ہیں: سیریل مینیپولیٹر اور متوازی مینیپولیٹر۔ خصوصی کینیمیٹکس مساوات والے نظاموں کی دیگر اقسام ہوا، زمین، اور زیر آب متحرک روبوٹ، ہائپر ریڈینڈینٹ، یا سانپ، روبوٹ اور ہیومنائڈ روبوٹ ہیں۔ فارورڈ کینیمیٹکس مشترکہ پیرامیٹرز کی وضاحت کرتا ہے اور سلسلہ کی ترتیب کا حساب لگاتا ہے۔ سیریل مینیپولیٹرز کے لیے یہ مشترکہ پیرامیٹرز کو سیریل چین کے لیے فارورڈ کینیمیٹکس مساوات میں براہ راست تبدیل کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔ متوازی ہیرا پھیری کرنے والوں کے لیے متحرک مساوات میں مشترکہ پیرامیٹرز کے متبادل کے لیے ممکنہ اختتامی اثر والے مقامات کے سیٹ کا تعین کرنے کے لیے کثیر الجہتی رکاوٹوں کے سیٹ کے حل کی ضرورت ہوتی ہے۔ الٹا حرکیات الٹا حرکیات اختتامی اثر کے مقام کی وضاحت کرتا ہے اور متعلقہ مشترکہ زاویوں کا حساب لگاتا ہے۔ سیریل مینیپولیٹرز کے لیے اس کے لیے کینیمیٹکس مساوات سے حاصل کردہ کثیر الجہتی کے ایک سیٹ کے حل کی ضرورت ہوتی ہے اور سلسلہ کے لیے متعدد ترتیبات حاصل ہوتی ہیں۔ عام 6R سیریل مینیپولیٹر (چھ گھومنے والے جوڑوں والی ایک سیریل چین) کا معاملہ سولہ مختلف الٹا حرکیات کے حل فراہم کرتا ہے، جو سولہویں ڈگری کثیر الجہتی کے حل ہیں۔ متوازی ہیرا پھیری کرنے والوں کے لیے، اینڈ ایفیکٹر لوکیشن کی تفصیلات کینیمیٹکس مساوات کو آسان بناتی ہیں، جو مشترکہ پیرامیٹرز کے لیے فارمولے فراہم کرتی ہیں۔ روبوٹ جیکوبین حرکیات کی مساوات سے ماخوذ وقت روبوٹ کے جیکوبین کو ظاہر کرتا ہے، جو مشترکہ شرحوں کو اینڈ ایفیکٹر کی لکیری اور کونیی رفتار سے جوڑتا ہے۔ ورچوئل ورک کے اصول سے پتہ چلتا ہے کہ جیکوبین مشترکہ ٹارک اور اینڈ ایفیکٹر کے ذریعہ لاگو ہونے والی نتیجہ خیز قوت اور ٹارک کے درمیان تعلق بھی فراہم کرتا ہے۔ روبوٹ کی واحد ترتیبات کی شناخت اس کے جیکوبین کا مطالعہ کرکے کی جاتی ہے۔ رفتار حرکیات روبوٹ جیکوبین کے نتیجے میں لکیری مساوات کا ایک مجموعہ ہوتا ہے جو مشترکہ شرحوں کو اینڈ ایفیکٹر کے کونیی اور لکیری رفتار سے بنے چھ ویکٹر سے جوڑتا ہے، جسے موڑ کہا جاتا ہے۔ مشترکہ شرحوں کی وضاحت کرنے سے اینڈ ایفیکٹر موڑ براہ راست حاصل ہوتا ہے۔ الٹا رفتار کا مسئلہ مشترکہ شرحوں کی تلاش کرتا ہے جو ایک مخصوص اینڈ ایفیکٹر موڑ فراہم کرتے ہیں۔ یہ جیکوبین میٹرکس کو الٹ کر حل کیا جاتا ہے۔ ایسا ہو سکتا ہے کہ روبوٹ اس ترتیب میں ہو جہاں جیکوبین کا الٹا نہیں ہے۔ ان کو روبوٹ کی واحد ترتیب کہا جاتا ہے۔ جامد قوت کا تجزیہ ورچوئل ورک کا اصول لکیری مساوات کا ایک مجموعہ پیش کرتا ہے جو نتیجہ خیز قوت-ٹارک چھ ویکٹر سے متعلق ہے، جسے رنچ کہا جاتا ہے، جو روبوٹ کے مشترکہ ٹارک پر اختتامی اثر پر کام کرتا ہے۔ اگر اینڈ ایفیکٹر رنچ معلوم ہے، تو براہ راست حساب سے مشترکہ ٹارک حاصل ہوتے ہیں۔ الٹا اسٹیٹکس کا مسئلہ مشترکہ ٹارک کے دیئے گئے سیٹ سے وابستہ اینڈ ایفیکٹر رنچ کی تلاش کرتا ہے، اور جیکوبین میٹرکس کے الٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔ جیسا کہ الٹا رفتار تجزیہ کے معاملے میں، واحد ترتیبات پر اس مسئلے کو حل نہیں کیا جا سکتا۔ تاہم، قریب یکسانیت چھوٹے ایکچوایٹر ٹارک کے نتیجے میں ایک بڑی اینڈ ایفیکٹر رنچ بنتی ہے۔ اس طرح قریب یکسانیت کی ترتیب روبوٹ کا بڑا مکینیکل فائدہ ہے۔ مطالعہ کے شعبے روبوٹ کینیمیٹکس حرکت کی منصوبہ بندی، انفرادیت سے بچنے، بے کار پن، تصادم سے بچنے کے ساتھ ساتھ روبوٹ کی کینیمیٹک ترکیب سے بھی متعلق ہیں۔ روبوٹکس کنونشن موبائل روبوٹ لوکوموشن حوالہ جات بھی دیکھیں