تحلیل دینامیکی

دینامیک معکوس فرایند محاسبه پارامترهای جنبشی (نیروها و گشتاورها) از طریق پارامترهای اندازه گیری شده سینماتیکی(موقعیت ها، سرعت ها وشتاب ها) می باشد. در بعضی مواقع خود اطلاعات جنبشی اندازه گیری شده نیز مورد استفاده قرار میگیرند. این فرایند با دینامیک پیشرو (موافق) متفاوت است، که در آن به محاسبه شتاب حاصل از یک نیروی داده شده می پردازیم. دینامیک معکوس نیروها و گشتاورهای یک بدن دارای مفصل را محاسبه می کند. این روش در علم رباتیک کاربرد فراوانی دارد، از آنجاییکه در رباتها نیاز است گشتاورهای مورد نیاز یک مفصل را برای چرخش آن از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر بدانیم.

هر بدنی متشکل از مفصل هایی است که به یکدیگر متصل شده اند. اگر جهت گیری هر مفصل را همراه با سرعت زاویه ای و شتاب گیری زاویه ای در آن مفصل بشناسید، آگاهی بیشتری برای استفاده از دینامیک معکوس خواهید داشت.

دینامیک معکوس کاربردهای مختلفی دارد. در مبحث رباتیک برای محاسبه نیروها و گشتاورهای لازم برای حرکت بازو از یک مختصه کارتزین به یک مختصه دیگر مورد استفاده قرار میگیرد. نمیتوان بدون محاسبه و در نظرگرفتن نیروها و گشتاورهای لازم برای حرکت جنبشی یک بازوی ربات، حرکت از یک نقطه به نقطه دیگر را به آن فهماند.

در مبحث بیومکانیک نیز دینامیک معکوس کاربرد دارد. در دینامیک معکوس با اندازه گیری موقعیت و نیروهای خارجی موثر برروی بدن، به حل مسئله می پردازیم. برای مثال در آنالیز گام برداشتن موقعیت اهداف متحرک متصل به بخش های مختلف را می توان با استفاده از یک سیستم بر پایه دوربین ضبط کرد و نیروهای خارجی را میتوان با استفاده از یک بستر نیرویی بدست آورد.

موقعیت نسبی اهداف در بخش های مجاور برای محاسبه زوایای مفاصل مورد استفاده قرار میگیرد. این داده ها برای بدست آوردن سرعتها و شتابها تفکیک می شوند.

شتابها و نیروهای اعمالی برروی بدن (برای مثال اطلاعات ثبت شده از یک صفحه نیرویی) میتوانند بعنوان ورودی روابط حرکت برای محاسبه نیروها و گشتاورهای عکس العمل در مفصل ها مورد استفاده قرار گیرند.