로봇팔 운동학 실험
범위를 명확히 한 4회전관절 직렬 로봇팔입니다. 베이스 yaw는 세계 Z축 주위로 돌고 어깨·팔꿈치·손목 피치는 같은 수직 평면에서 움직입니다. 도구의 3D x/y/z 위치와 지원하는 yaw·pitch는 계산하지만 독립적인 roll은 없습니다. 순기구학은 관절 각도에서 자세를, 해석적 역기구학은 목표 자세에서 두 팔꿈치 분기와 관절 한계·순기구학 재검산 오차를 구합니다. 유한한 표본 작업 공간은 그림을 돕지만 목표의 해석적 도달 판단을 대신하지 않습니다.
주요 기능
- 베이스 높이·세 링크 길이·네 각도·관절별 최소/최대 한계 편집
- 어깨·팔꿈치·손목·도구의 세계 좌표와 도구 yaw/pitch 방향 계산
- 3D 목표 위치와 지원하는 자세에 대해 0·1·2개의 해석적 팔꿈치 분기 풀이
- 자세 평면 불일치·외측/내측 기하 도달 범위·관절 한계·특이성 구분
- 각 IK 분기에서 순기구학을 다시 계산해 위치 오차 표시
- 상면·측면 SVG와 한계 내 표본 공간 확인, SVG·CSV·버전 JSON 다운로드
사용 방법
- 두 분기·관절 한계·도달 불가 예제를 불러오거나 팔 치수와 네 각도·한계를 입력하세요.
- 목표 x/y/z(mm)와 도구 yaw/pitch(°)를 입력하세요. 도구 yaw는 베이스 평면 방향이며 독립 yaw·roll은 지원하지 않습니다.
- 분석을 실행해 현재 순기구학 자세, 팔목 중심의 해석적 도달 거리 범위와 목표 판정 사유를 읽으세요.
- 두 팔꿈치 IK 분기의 관절 한계, 특이점, 재계산된 목표 오차를 비교하고 허용된 분기를 그림에 표시하세요.
- 그림과 파일은 학습용으로 사용하고 실물 적용 전 충돌·하중·동역학·하드웨어 안전을 별도로 검증하세요.
활용 예시
- 3D 순기구학과 역기구학의 차이 학습
- 하나의 목표 자세에 이르는 양·음 팔꿈치 분기 비교
- 기하학적으로 닿지만 관절 한계 때문에 거부되는 목표 확인
- 표본 작업 공간이 연속적 도달 가능성을 증명하지 못하는 이유 설명
자주 묻는 질문
일반적인 6자유도 로봇 해석기인가요?
아닙니다. 세계 Z축 베이스 yaw와 같은 평면의 어깨·팔꿈치·손목 피치로 이루어진 고정 4R 모델입니다. 3D 위치와 yaw/pitch만 계산하며 독립적인 도구 roll/yaw, 장애물 회피나 여분 관절은 없습니다.
역기구학 해가 왜 두 개인가요?
팔목 중심은 어깨·팔꿈치의 두 링크 삼각형으로 도달합니다. 내부 점은 코사인 법칙의 양·음 팔꿈치 각도로 두 분기가 나옵니다. 완전히 뻗거나 접히는 경계에서는 합쳐지고, 같은 길이의 두 링크가 어깨에 정확히 접히면 어깨 각도가 미정입니다.
x/y 목표에 자세 평면 불일치가 나는 이유는 무엇인가요?
이 모델의 수평 목표 위치는 요청한 도구/베이스 yaw로 정해진 수직 평면 위에 있어야 합니다. 부호 있는 반경이 음수인 뒤쪽 목표도 허용되지만, 그 평면을 벗어나는 성분이 표시된 mm 허용치를 넘으면 지정 yaw로는 닿지 않습니다.
파란 작업 공간 점에 목표가 있으면 반드시 닿나요?
아닙니다. 점과 x/y/z 범위는 유한한 관절 격자의 표본입니다. 위의 목표 판정은 이 모델과 관절 구간에 대한 해석적 IK를 사용합니다. 링크 길이만 반영한 팔목 중심의 거리 고리는 관절 한계를 무시합니다.
각도를 실물 로봇 제어에 써도 되나요?
모터 명령은 생성하지 않습니다. 링크 외형·충돌·토크·하중·속도·백래시·교정·동역학·특이점 속도 문제와 하드웨어 안전은 다루지 않습니다. 실제 사용에는 독립적인 공학 검증이 필요합니다.
로봇 설계 입력이 업로드되나요?
도구 API로 형상·각도·목표를 보내지 않습니다. 계산은 이 브라우저 탭에서 실행되며 사용자가 클릭할 때만 파일을 다운로드합니다.
개인정보 안내
팔 치수·목표·계산된 표본은 브라우저 메모리에 머뭅니다. 도구 API 제출이나 자동 저장은 없고 다운로드는 사용자 요청으로만 실행됩니다.
댓글과 질문