Семейство роботов-манипуляторов

Классификация по виду приводов:

1. Механические. Малой мощности, обычно конирующие.

2. Электромеханические – электродвигатель и редуктор, 10-15%.

3. Пневматические – от пневмодвигателей, подключённых к общей пневмосистеме. Работают во взрывоопасных местах, 35-40%.

4. Электрогидравлические. Наиболее распространены, 45-50%. Они автономны и имеют собственную насосную станцию.

Классификация по методу управления:

1. Копирующие.

2. С кнопочным управлением.

3. С автоматическим управлением.

Технические показатели ПР:

1. Степень свободы. Тенденция к увеличению числа степеней свободы, чтобы иметь возможность обходить препятствия. Чем универсальней Р-М, тем больше степеней свободы должно быть у его схвата. Обычно это 6.

2. Координаты движения. Различают 3 вида координат движения:

• глобальные – реализуются за счет транспортного средства, на котором установлен Р-М;

• региональные – обеспечивают доставку схвата в определенную точку зоны обслуживания и реализуются обычно относительным движением звеньев, ближних к стойке;

• локальные – обеспечивают ориентацию схвата в пространстве.

В конструкции Р-М реализовать кинематические пары III и IV класса трудно, поэтому применяется эквивалентная им комбинация пар V класса. В данном случае схема руки имеет вид как на рис. 2.74.

Приведена кинематическая цепь эквивалентная кинематической паре III класса, полученная заменой этой пары тремя кинематическими парами V класса и двумя дополнительно подвижными звеньями. Число степеней подвижности Р-М может быть различным и определяется его назначением и универсальностью.

3. Структурная схема манипулятора.

Количество систем координат равно количеству подвижных звеньев. С каждым звеном связана своя система координат, которая определяется по следующим правилам:

• за центр координат принимают центр соответствующей кинематической пары;

• ось Х направлена вдоль оси звена;

• одна из других осей Y или Z – по оси соответствующей кинематической пары;

• абсолютная система координат связывается со стойкой (её индекс «0»), а индексы систем координат, связанных со звеньями – это номера звеньев, т.е. подвижность манипулятора может быть представлена в виде последовательного суммирования соответствующих поступательных , и вращательныхподвижностей. Для возможных поступательных и вращательных движений относительно соответствующих осей координат для рассматриваемого манипулятора (рис. 2.75) можно принять:S₁₀, S_21, S₃₂ и φ₄₃, изменение которых и приводит к перемещению схвата по отношению к стойке.

;

Р и с. 2.74.Эквивалентная схема руки человека

;Х₄

Р и с. 2.75.Структурная схема манипулятора

4. Рабочее пространство манипулятора (РП) – это пространство, ограниченное поверхностью, огибающей всевозможные предельные положения манипуляторов. Структурная схема позволяет судить о форме его рабочего пространства приблизительно.

5. Зона обслуживания – это пространство, каждая точка которого может быть достигнута схватом, часть РП. Примеры шпаговых манипуляторов с W= 3 представлены на рис. 2.76-2.78.

Таблица 2.5