робот, работающий в прямоугольной системе координат

Система координатных перемещений робота (система координат) определяет кинематику основных движений и форму рабочей зоны. К основным относят все движения механической системы без учета захвата, ориентирующих и дополнительных перемещений. По виду систем координат роботы подразделяют на следующие группы: работающие в прямоугольной декартовой системе координат (плоской и объемной), а также в цилиндрической (рис. 3.2), сферической, угловой и в смешанных системах координат. Примеры технических решений роботов и их рабочие зоны приведены на рис. 3.3. Приводы, применяемые для промышленных роботов, классифицируют на электромеханические, гидравлические, пневматические и комбинированные. Выбор типа силового оборудования определяется механическим режимом работы в зависимости от назначения робота и технико-экономическими расчетами. Главным требованием является то, что при наименьших габаритных размерах и массе были высокими такие параметры, как удельная мощность, быстродействие выходного звена манипулятора, точность позиционирования, моторесурс, эргономические качества. Приводы должны обеспечивать: автоматическое управление и регулирование с использованием оптимальных законов ускорения и торможения; безотказность; удобство монтажа-демонтажа, технического обслуживания, ремонта и переналадки.[ …]

К манипуляторам, работающим в прямоугольной системе координат, относятся те манипуляторы, переносные степени подвижности Л—111 которых обеспечивают независимое (раздельное) изменение соответствующих им координат X, Y и Z положения рабочего органа робота (рис. 1.3 и 1.4). Это значит;, что степень подвижности / влияет на изменение только координаты и не влияет на координаты Y и Z. Аналогичное влияние имеют степени подвижности II и III соответственно на координаты у и г.[ …]

Манипулятор робота, работающего в сферической, цилиндрической и прямоугольной системах координат

На рис. 1.1 показана компоновка робота, работающего в сферической системе координат. В такой компоновке наиболее часто приводы ориентирующих степеней подвижности расположены на корпусе руки над осью поворотной платформы. Это обеспечивает минимальный момент инерции для механизма поворота руки. При выполнении направляющей руки в виде трубы связь приводов ориентирующих степеней подвижности с ориентирующим механизмом кисти осуществляется через зубчатые, цепные, зубчато-ременные передачи, шлицевой вал и муфту передачи крутящего момента. Недостатком такой конструкции являются большие размеры корпуса руки. Второй вариант компоновки — конструкция с направляющей корытообразной формы. В этом случае передача движения к ориентирующему механизму кисти осуществляется с помощью зубчатой или зубчато-ременной передачи, шлицевого вала и муфты. В третьем варианте компоновки валы, передающие вращение ориентирующему механизму кисти, выполняются в виде направляющих. В этом случае валы в сечении имеют прямоугольную или шестигранную форму.[ …]

На рис. 60 приведена схема манипулятора робота, работающего в цилиндрической системе координат, связанной с подвижной плитой. Последняя осуществляет переносные движения в прямоугольной системе координат в горизонтальной плоскости вдоль оси руки и в перпендикулярном направлении (по такой схеме выполнен манипулятор робота ИА). Введение двух дополнительных прямолинейных перемещений дает ряд преимуществ. Такой манипулятор может обслуживать несколько единиц технологического оборудования, установленных вокруг него. При этом детали вводятся в захватные устройства оборудования (патроны, зажимы и т. п.) по прямолинейной траектории. Продольное перемещение складывается из движений руки вдоль своей оси и движения в том же направлении подвижной плиты основания. Это дало возможность при увеличенном ходе руки сохранить большую грузоподъемность. Для получения такого же хода вследствие только продольного перемещения руки длина последней увеличивается, расстояние между грузом и вертикальной осью поворота возрастает, вследствие чего увеличивается момент инерции и уменьшается грузоподъемность робота.[ …]

Конструктивные схемы манипуляторов промышленных роботов весьма разнообразны, зависят от выбора системы координат, в которой должно осуществляться перемещение схвата, и существенно усложняются с расширением универсальности назначения робота [21]. В качестве примера, когда выполняемые роботом операции обеспечиваются четырьмя степенями свободы, на рис. 1-5 приведена схема манипулятора, работающего в подвижной системе прямоугольных координат, связанной с поворотным столом 1. Рука 2 имеет три степени свободы, соответствующие обозначенным на рисунке направлениям возможных перемещений, четвертая степень свободы обеспечивается поворотом стола 1. Кисть 3 жестко связана с рукой и имеет дополнительное движение зажима и освобождения перемещаемой детали схватом 4. Соответственно работа манипулятора обеспечивается механизмами и приводами подъема руки, горизонтального перемещения кисти и поворота стола. Дополнительный привод обеспечивает работу схвата.[ …]

Если предположить, что все четыре схемы ПР имеют одинаковые параметры, такие, как грузоподъемность, угол поворота 0…3600 и линейное перемещение в пределах 0…1 относительных единиц, то схема с тремя ротационными парами обеспечивает наибольшую зону обслуживания. Вместе с тем промышленные роботы с ротационными парами при прочих равных условиях характеризуются меньшей точностью позиционирования рабочих органов, ориентировочно равной 0,6…0,7 точности ПР, работающих в прямоугольной системе координат и имеющих только поступательные пары; роботы с компоновкой, обеспечивающей работу в цилиндрической системе координат, имеют точность 0,8…[ …]

Существующие конструкции шагающих автоматических машин различаются по кинематике и числу ног. Имеются экспериментальные образцы двухосевых роботов, работающих в плоскости прямоугольной системы координат и обеспечивающих перемещение их по прямой, параллельной этой плоскости, а также трехсуставных конечностей. Однако выпуск их пока не налажен. Такие роботы имеют сложную кинематическую схему ходового устройства и автономных систем управления, персональных для каждой конечности, с координацией работы отдельных центров на более высоком уровне управления. Сложность разработки таких многоуровневых взаимосвязанных систем обусловлена особенностью шагающего механизма, требующего в определенные интервалы времени отрыва от плоскости опирания и переноса конечностей, а следовательно, обеспечения устойчивости — статической и динамической. Для статической устойчивости, или равновесия робота, центр тяжести, расположенный в его вертикальной плоскости, не должен выходить за границы площади опоры. Под динамической устойчивостью понимается активный процесс управления отдельными исполнительными механизмами с целью достижения определенных точек сложного фазового пространства, характеризующих область устойчивости всей системы шагания в целом. При этом должно быть обеспечено целенаправленное движение конечностей, их координация, поддержание заданного запаса устойчивости, адаптация к неровностям поверхности, передвижение с различными скоростями и изменение типов походок.[ …]

Очевидно, что изменение уровня управляющего сигнала (как правило, дискретное) приводит к изменению и скорости движения соответствующего звена манипулятора. Полярность сигнала управления определяет направление движения. Возможно и одновременное включение приводов по нескольким степеням подвижности, что позволяет осуществить более сложную траекторию движения манипуляционного устройства. Подобное управление манипулятором, выполняемое человеком-оператором, получило наименование командного управления. При таком управлении оператор имеет возможность организовать и проконтролировать движение в нужной степени подвижности манипулятора, исключив движение остальных. Подобный способ управления использовался еще при создании манипуляторов, имеющих незначительное число степеней подвижности и особенно работающих в прямоугольной системе координат. Однако, данный ?йособ оказался наиболее надежным и для дистанционного обучения Дййжению промышленных роботов. Поэтому большинство современных промышленных, роботов оснащают специальным выносным кнопочным пультом дистанционного управления.[ …]

Добавить в ЗАКЛАДКИ