Khi sử dụng các phương trình chuyển động của robot, chúng ta có thể xác định vị trí của robot dựa vào các biến khớp, hoặc ta có thể xác định các biến khớp dựa vào vị trí và hướng của đầu công tác cuối. Việc lập đường đi và quỹ đạo có liên quan đến cách mà robot di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác với một thuật toán cho trước.
Có rất nhiều phương pháp lập trình cho bài toán này với mục đích là tạo quỹ đạo di chuyển giữa các đoạn nhỏ được chia trước, giữa các quỹ đạo theo đường thẳng, hoặc các quỹ đạo tuần tự. Việc lập đường đi và quỹ đạo yêu cầu phải sử dụng cả bài toán động học và động lực học của robot.
Đường đi và quỹ đạo:
Đường đi được định nghĩa là một chu trình quỹ đạo tuần tự của robot độc lập với biến thời gian. Vì thế, nếu robot ở A di chuyền từ điểm B rồi lại sang điểm sang điểm C
như hình 5.1 . Thì đoạn đường di chuyển từ A đến B và đến C là một đường đi. Ngược lại,
quỹ đạo lại liên quan đến con đường di chuyển của robot nhưng có kèm theo biến thời gian. Ví dụ như trong bài toán quỹ đạo, bất kể khi nào đạt được vị trí B và C, thì đường đi là như nhau. Trong khi đó, dựa vào bài toán vận tốc và gia tốc, các điểm B và C có thể đạt được vào các thời điểm khác nhau, tạo nên các quỹ đạo khác nhau.
y [mm] 100 B A 0 200
Hình 5.1: Các đường đi của robot
Do đó, trong điều khiển chính xác, ta sẽ chọn phương án giải bài toán quỹ đạo với hàm vị trí, vận tốc và gia tốc theo biến thời gian.
Quỹ đạo là một đường đi mà vật thể di chuyển trong không gian. Trong lĩnh vực robot, vật thể có thể là đầu công tác cuối của một dạng robot nối tiếp hay song song. Quỹ đạo có thể được mô tả bằng phương pháp toán học hay phương pháp hình học, hoặc sự thay đổi tọa độ của vật thể qua thời gian. Có một vài thông số cần xác định khi tạo quỹ đạo cho robot. Lấy ví dụ, nếu quỹ đạo di chuyển là tuyến tính, bậc 3 hay bậc 5, ta cần xác định các thông số như vận tốc đầu, vận tốc cuối, vận tốc tối đa…. Sau đó, quỹ
đạo di chuyển của robot sẽ được tính toán thông qua quá trình nội suy. Như vậy, quỹ đạo của robot phải bao gồm các thông số vận tốc, gia tốc và vị trí.