1.2. Классификация и характеристики пр

Номенклатура основных показателей ПР устанавливается ГОСТ 25378-82. Применяе­мость этих машин в наибольшей степени определяется следующими показателями: номинальной грузоподъемностью; структурной кинематической схемой; видом управления; геометрическими, скоростными и точностными показателями степеней подвижности.

Важнейшей характеристикой ПР, опреде­ляющей в значительной степени область их применения, служит компоновка, отличаю­щаяся совокупностью ряда признаков: ви­дом системы координат основных движений и ее ориентацией; числом степеней подвиж­ности и движений; числом захватных устройств.

Основными факторами оценки технического уровня ПР являются: приспособляемость (адаптивность); динамические характеристи­ки; надежность; точность позиционирования и повторяемость; трудоемкость программи­рования (способ и уровень языка программи­рования); материалоемкость и энергоем­кость.

Изучаемый материал темы является основой для выбора типа робота в зависимости от условий эксплуатации и может быть использован при разработке новых видов роботов.

Вопросы для самопроверки по теме 1.2.

1. Какие основные классификационные признаки характеризуют ПР?

2. Какие виды движения может осуществлять манипулятор?

3. Перечислите основные геометрико-кинематические характеристики.

4. Какие базовые системы координат «руки» манипулятора используются?

Раздел 2. Конструкция промышленных роботов

Более подробная информация по данному разделу содержится в п. 3.3 данного УМК, а также в [1], [11].

В раздел включены следующие темы:

2.1. Механика манипуляторов.

2.2. Устройства перемещения ПР.

2.3. Рабочие устройства ПР.

После изучения теоретического материала раздела 2 необходимо выполнить задание практического занятия №1 и для студентов очно-заочной и заочной форм обучения контрольную работу; а затем – тренировочный тест №2. После выполнения тренировочного теста следует выполнить контрольный тест №2. Задание на контрольный тест студент получает у преподавателя либо на учебном сайте СЗТУ.

Максимальное количество баллов, которое студент может получить за этот раздел, без учета контрольной работы, составляет 20 (10 – за тестирование и 10 – за практическое занятие).

2.1. Механика манипуляторов пр

Материалы этой темы характеризуют работу манипулятора (руки) промышленного робота, разновидности его схем­ного и конструктивного решения. Выбор того или иного варианта кинематической схемы манипулятора из многочис­ленных возможных вариантов определяется целым рядом конкретных условий и требований. Кинематическая схема руки должна быть выбрана так, чтобы обеспечить, во-первых, достаточную степень универсальности функционирования робота, во-вторых, наибольшую простоту конструкции, технологичность ее изготовления, наименьшую стоимость и т. п. Прежде всего кинематика манипулятора должна обеспечить попадание схвата в любую точку заданного рабочего пространства и допускать при этом любую необходимую угловую ориентацию детали.

При выборе принципиального решения манипулятора для обеспечения траектории перемещения и законов изменения скоростей большую роль играет выбор системы координат, в которой работает манипулятор. В настоящее время используют три вида систем координат: прямоугольную, цилиндрическую и сферическую ангулярную. Студент как будущий инженер должен научиться анализировать законы движения груза в этих системах и рассчитывать основные параметры движения. Это важно потому, что все соединения звеньев манипулятора снабжаются управляемыми приводными устройствами. Число звеньев манипуляторов может быть большим (это зависит от характера выполняемых операций). Поэтому необходимо научиться рационально выбирать их приводы и обеспечивать датчиками обратной связи.

Очень важно правильно выбрать схему кисти для угло­вой ориентации деталей, которая зависит от принятой си­стемы координат и конструктивной схемы манипуляторов. Как правило, у начинающих конструкторов возникают труд­ности при разработке кисти. Это вызвано некоторой кинема­тической сложностью таких устройств.

Вопросы для самопроверки по теме 2.1

1. Перечислите основные составные части манипуляторов, работаю­щих в различных системах координат.

2. Как определяются степени подвижности манипуляторов, для ка­кой цели вводятся дополнительные степени подвижности? Приведите схему обхода препятствия в виде стенки.

3. Какими параметрами определяются динамические свойства манипуляционной системы? Как вычислить скорости и ускорения перемещения детали?

4. Как определяются оптимальные по быстродействию параметры движения манипуляционной системы?

5. Какие параметры манипуляционной системы определяют точность позиционирования? Какие способы повышения точности позиционирования вы знаете?

6. В чем заключается принцип ориентации деталей в пространстве? Как связана кинематика кисти со схемой манипулятора?