Teorie Lieových grup v robotice

Abstract

V této bakalářské práci se zaměříme na matematický popis dopředné kinematiky v trojrozměrném prostoru pomocí ortogonálních transformací a teorie matic. Užitím nabytých znalostí řešíme příklad metodou pohyblivého repéru, kdy mezi jednotlivými bázemi přecházíme pomocí matice přechodu a příklad implementujeme v prostředí programu MATLAB. Následně hledáme hlubší souvislosti s exponenciálními funkcemi a rozšíříme teorii o teorií Lieových grup a algeber. Zvláště si všímáme speciální ortogonální grupy SO(3). Nakonec teorii obohatíme o homogenní transformaci a speciální Eukleidovskou grupu.In this thesis we focus on the mathematical description of the forward kinematics in three-dimensional space using orthogonal transformations and matrix theory. Applying the acquired knowledge we solve an example using the method of moving frame. Between bases we pass using the passage matrix and we implement the example in the MATLAB environment. Consequently, we focus on deeper relation with exponential functions and extend the theory by the theory of Lie groups and algebras. Especially, we take notice of the special orthogonal group SO(3). Finally, we enrich the theory with homogeneous transformation and special Euclidean group.