Như đã trình bày ở trên, nội dung của bài toán thuận tương tự như nội dung của bài toán phân tích động học cơ cấu. Có thể phát biểu giả thiết và mục tiêu của bài toán thuận như sau: cho trước cơ cấu robot, nghĩa là cho trước số khâu, số khớp, loại khớp và kích thước động (di) của các khâu thành viên trên robot, ta phải xác định vị trí và hướng của khâu tác động cuối trong hệ trục tọa độ vuông gọc gắn liền với giá cố định (hệ tọa độ cơ sở hay hệ tọa độ tham chiếu) khi cho trước vị trí của các khâu thành viên thông qua các tọa độ suy rộng (q1) dùng để mô tả chuyển động tương đối giữa chúng
Bài toán động học thuận
Hình 2.2.Bài toán động học thuận
Việc giải bài toán động học thuận bao gồm các bước sau đây:
1. Đưa robot về vị trí gốc, còn gọi là vị trí HOME, là vị trí mà dịch chuyển của các khâu bắt đầu được tính từ đó.
2. Gắn trên mỗi khâu động một hệ trục tọa độ (hệ trục tọa độ tương đối) 3. Mô tả chuyển động tương đối giữa cvasc khâu liên tiếp bằng các tọa độ suy
rộng (bao gồm các chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay).\ 4. Định nghĩa (viết) các ma trận Aj cho các khâu tương ứng.
5. Nhân các ma trận Aj để tính ma trận chuyển đổi TN
6. Lập phương trình ma trận chuyển đổi của robot và ma trận chuyển đổi tổng quát thể hiện mối liên hệ về vị trí giữa tọa độ của khâu đầu cuối trong hệ tọa độ Descartes với tọa độ suy rộng của các khâu thành phần.
Toàn bộ cơ sở lý thuyết trên trình bày về cách thức tiếp cận để giải bài toán điều khiển robot trên phương diện toán học, để áp dụng giải thuật này vào robot đòi hỏi một mô hình toán học tốt cũng như tư duy logic của vấn đề điều khiển. Như đã nói ở trên, đặt bài toán điều khiển robot ở góc nhìn của hệ thống nhúng, nên việc áp dụng mô hình toán học vào cần nhiều thời gian cũng như lượng kiến thức lớn. Với mục tiêu xây dựng một nền tảng tìm hiểu công nghệ robot cơ bản nhất, đề tài tạm thời chưa sử dụng đến mô hình động học mà tập trung giới thiệu mô hình robot dựa trên nền hê thống nhúng. Trên hệ thống nhúng này coi như các khớp động của robot là các đáp ứng đầu ra của hệ thống và vi điều khiển trung tâm sẽ chịu trách nhiệm kiểm soát đầu ra này.