3. Построение рабочей зоны

Рабочее пространство промышлен­ного робота — пространство, в котором может находиться мехатронное устройство.

Рабочая зона мехатронного устройства — про­странство, в котором может находиться рабочий орган (например, рука) при функционировании мехатронного устройства.

Для построения рабочей зоны придадим перемещения по обобщённым координатам q₁, q₂, q₃ от крайних минимальных до крайних максимальных значений.

Если обобщённой координате q₂ придать фиксированное граничное значение 0° и обобщённой координате q₃ придать фиксированное граничное значение 600 мм, а обобщённую координату q₁ изменять в пределах от 50 мм до 400 мм, точка P рабочего органа опишет отрезок AB длиной 400 мм.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное граничное значение 400 мм и обобщённой координате q₂ придать фиксированное граничное значение 0°, а обобщённую координату q₃ изменять в пределах от 600 мм до 200 мм, точка P рабочего органа опишет отрезок BC длиной 400 мм.

Если обобщённой координате q₂ придать фиксированное граничное значение 0° и обобщённой координате q₃ придать фиксированное граничное значение 200 мм, а обобщённую координату q₁ изменять в пределах от 400 мм до 50 мм, точка P рабочего органа опишет отрезок CD длиной 400 мм.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное граничное значение 50 мм и обобщённой координате q₂ придать фиксированное граничное значение 0°, а обобщённую координату q₃ изменять в пределах от 200 мм до 600 мм, точка P рабочего органа опишет отрезок DA длиной 400 мм.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное значение 50 мм и координате q₃ фиксированное значение 200 мм, а координату q₁ изменять в пределах от 0° до 135°, то точка P рабочего органа опишет дугу радиусом 200 мм вокруг оси Z.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное значение 50 мм и координате q₃ фиксированное значение 600 мм, а координату q₁ изменять в пределах от 0° до 135°, то точка P рабочего органа опишет дугу радиусом 600 мм вокруг оси Z.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное значение 400 мм и координате q₃ фиксированное значение 200 мм, а координату q₁ изменять в пределах от 0° до 135°, то точка P рабочего органа опишет дугу радиусом 200 мм вокруг оси Z.

Если обобщённой координате q₁ придать фиксированное значение 400 мм и координате q₃ фиксированное значение 600 мм, а координату q₂ изменять в пределах от 0° до 135°, то точка P рабочего органа опишет дугу радиусом 600 мм вокруг оси Z.

Полученная фигура имеет сложную форму. Рабочая зона манипулятора ограничивается большим и малым цилиндрами радиусами 200 мм и 600 мм, двумя параллельными плоскостями, отстающими от плоскости XY на 200 мм и 600 мм и сектором в 135°.

Рис.6 Рабочая зона манипулятора

Таблица обобщенных координат.

Обобщенные координаты.	Диапазон значений
q1, мм q2, град q3, мм	50…400 0…135 200…600

Заключение

В ходе курсового проектирования был проведен динамический анализ манипулятора. Построена и описана рабочая зона манипулятора. Решены прямая и обратная задачи о положении объекта манипулирования. Данные задачи были решены с помощью уравнения Лагранжа второго рода.