- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •1 Техническое задание
- •2 Структурный анализ механизма
- •3 Кинематический анализ механизма
- •3.1 Расчёт зоны обслуживания манипулятьра
- •Расчёт скоростей и ускорений
- •4 Расчет звеньев манипулятора на прочность
- •4.1 Расчет действующих статических напряжений в звеньях манипулятора
- •4.2 Смещение по осям
- •Заключение.
- •Список литературы.
- •Приложение б
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Ижевский государственный технический университет".
Кафедра: «Мехатронные системы»
Курсовой проект
Дисциплина: теория машин и механизмом.
Тема: «Структурный, кинематический и силовой анализ манипулятора».
Вариант 6-1
Выполнил: студент гр. 4-35-1
Коробова А.В.
Проверил: к.т.н., доцент
Люпа Д.С
Ижевск 2009
Содержание
Введение 3
1 Техническое задание 5
2 Структурный анализ механизма 6
3 Кинематический анализ механизма 7
3.1 Расчёт зоны обслуживания манипулятора 7
3.2 Расчет скоростей и ускорений 13
4 Расчёт звеньев манипулятора на прочность 24
4.1 Расчёт действующих статических напряжений 36
в звеньях манипулятора
4.2 Смещение по осям 37
Заключение 38
Список литературы 40
Приложение A 46
Введение
Манипулятором называют техническое устройство, предназначенное для воспроизведения рабочих функций рук человека. Роботами-манипуляторами называют манипуляторы, снабженные органами перемещения и системами автоматического управления. Понятие «манипулятор» охватывает широкий класс управляемых человеком, непосредственно или по каналам связи, технических устройств, предназначенных для воспроизведения некоторых двигательных функций рук человека, в ходе выполнения которых осуществляется целенаправленное манипулирование объектом обработки или инструментом.
Крупнейшим достижением техники наших дней являются телеуправляемые «луноходы», снабженные своеобразными манипуляторами. Развитие медицины и медико-биологических исследований и микроминиатюризация аппаратуры вызвали к жизни микроманипуляторы, позволяющие с высокой точностью оперировать миниатюрными объектами. Перспективы развития манипуляторов связаны с приданием им способности осязать, обонять, видеть, ощущать дистанцию, уметь распознавать образы, реагировать на тепловые и электромагнитные излучения широкого диапазона.
Многообразие существующих манипуляторов делает необходимым их классификацию. В ее основе положены метод управления, вид связи между управляющими и исполнительными механизмами, а также некоторые конструктивные признаки.
Манипуляторы с механической (кинематической) связью были первыми устройствами, которые начали применяться в опасных для жизнедеятельности человека зонах. В этих манипуляторах обе руки связаны механическими передачами. Эти манипуляторы просты, надежны, удобны в работе. Манипуляторы с магнитным приводом находят применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить абсолютную герметизацию объема камер (работы в зонах больших давлений, глубокого вакуума и т.д.).
Сервоманипуляторы – манипуляторы, в которых управляющий и исполнительный механизмы расположены дистанционно, связаны системами управления особого вида – обратимыми следящими системами (ОСС). Манипуляторы с кнопочным управлением состоят из исполнительного органа, который оснащен силовыми приводами (электрическими, гидравлическими и пневматическими) и связаны с пультом управления электрокабелем. Они могут быть рассчитаны почти на любую грузоподъемность. Манипуляторы с автоматическим управлением:
а) манипуляторы с жесткой программой действия; они воспроизводят определенную совокупность движений, включенных в программу, записанную на магнитную ленту в ходе первого цикла работ, выполняемого оператором, а затем периодически повторяется.
б) манипуляторы, операции движений которых определяются ЭВМ на основе информации о внешней среде.
Разрабатываются роботы – манипуляторы, которые обладают чувством осязания с помощью специальных датчиков, «зрением» с помощью телеаппаратуры и т.д. Эти машины обладают свойствами адаптации и самообучения.