3: Cinemática Forward e Inversa

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Para planificar los movimientos de un robot, tenemos que entender la relación entre los actuadores que podemos controlar y la posición resultante del robot en el entorno. Para los brazos estáticos, esto es bastante sencillo: si conocemos la posición/ángulo de cada articulación, podemos calcular la posición de sus efectores finales mediante trigonometría. Este proceso se conoce como cinemática hacia adelante. Si queremos calcular la posición en la que debe estar cada articulación, necesitamos invertir esta relación. Esto se conoce como cinemática inversa. Para los robots móviles, este proceso suele estar más involucrado, ya que las velocidades necesitan ser integradas, a lo que nos referimos como odometría.

Los objetivos de este capítulo son:

introducir sistemas de coordenadas y sus transformaciones
para introducir la cinemática de brazos simples y robots móviles
entender el concepto de holonomía
mostrar cómo se pueden derivar soluciones para la cinemática inversa tanto para robots estáticos como móviles
proporcionar una intuición sobre la relación entre la cinemática inversa y la planificación de la vía