Апаратът за основен индустриален робот

Манипулаторът на промишлен робот според тяхната функция, трябва да осигурява изходен елемент движение и фиксирани в нея, манипулация обект в пространството по предварително определен път и с предварително определена ориентация. За пълното прилагане на изискванията на основния връзка манипулатора трябва да има поне шест мобилни и движението на всеки един от тях трябва да бъде контролирано. Индустриален робот с шест мобилности е сложна система за автоматизация. Тази система е сложна, както в производството и в употреба. Ето защо, реалните структури на промишлени роботи често се използват с редица механизми за мобилност поне шест. Най-простият контролери имат три, понякога два, мобилност. Такива манипулатори са много по-евтини за производство и употреба, но имат специфични изисквания за организацията на работната среда. Тези изисквания се отнасят за дадена ориентация на манипулация обект спрямо механизма на робот на. Поради това, оборудването трябва да бъде поставен на такъв робот до необходимата ориентация.






Помислете например за структурна и функционална схема на индустриален робот с манипулатор trehpodvizhnym. Основният механизъм на манипулатор страна се състои от фиксирана ниво 0 и трите мобилни единици 1, 2 и 3 (ris.19.1).

Механизмът на този манипулатор съответства на система за цилиндрична координатна. В тази система, устройство 1 може да се върти по отношение на ниво 0 (относително ъглово преместване J10 в), член 2 се движи вертикално по отношение на ниво 1 (относително движение линеен S21) и елемент 3 се премества в хоризонтална равнина по отношение на връзката 2 (относителна линейно движение S32). В края на елемент 3 е подсилен устройство за захващане или захващане адаптиран за хващане и държи обект по време на манипулиране на манипулатора. Връзките на основният механизъм на лостово рамо определят между тях три odnopodvizhnye кинематичен двойка (едно въртеливо и две транслационни А и С) и могат да се настанят движение на обект в пространството без контрол на ориентацията. За извършване на всяка от трите относителни движения на манипулатора трябва да бъде оборудвано с механизми, които съдържат двигатели и предавателни системи и сензори за обратна връзка. Тъй като движението на обекта се извършва от даден закон за движение, системата трябва да има устройство, което да спаси и да определи движението на програмата, които призовават programmonositelyami. Под контрола на компютър такива устройства могат да бъдат дискета, CD дискове, магнитни ленти и други. Контрол на реализация на предварително определена програма движение мотор сигнали се извършва на система за контрол. Системата включва компютър с подходящ софтуер, цифрово-аналогов преобразуватели и усилватели. Система за управление в съответствие с предварително определена програма, генерира и подава устройство предавки (двигатели) управляващи входове UI. Ако е необходимо, коригира за тези ефекти DXi сигнали. които влизат в него от сензорите за обратна връзка. Функционална схема на промишлен робот е показано на фиг. 19.2.

Основни понятия и определения. Структурата на манипулаторите. Геометрична-кинематични характеристики.

структура с формула - математически нотация манипулатор блокова схема, съдържаща информация за броя на неговата подвижност, кинематичен двойки и тяхната ориентация по отношение на осите на основната координатна система (система, свързана с фиксирана връзка).

Движение, което е предвидено от страна на манипулатора е разделена на:

• глобална (робот с подвижна база) - рейка ръка движение, което значително надвишава размера на механизма;
• регионално (транспортиране) - движението, предоставена от страна на манипулатора първи три връзки или "ръка", чиято величина е сравним с размера на механизма;
• местно (ориентиране) - движение, предоставена от връзките на манипулатора, които образуват "четка", стойността на която е много по-малък от размера на механизма.

В съответствие с тази класификация на движението в манипулатор част могат да се разграничат две кинематична верига с различни функции: механизъм ръка и механизма за четка. В "страна" означава, че част от ръката, която се движи в центъра на Tong - точка M (регионален трафик Tong); под "четка" - тези единици и двойки, които осигуряват ориентацията на хващача (захващащи местно движение).
Да разгледаме блокова схема антропоморфен манипулатор, т.е. верига, която в първо приближение, съответства на механизма на човешката ръка (ris.19.3).

Този механизъм се състои от три подвижни единици и три кинематични двойки: две сферични trehpodvizhnyh A3sf и S3sf и аудио odnopodvizhnoy въртене В1В.

Кинематични двойки манипулатора характеризира с: името или символ на редуктора - Латинска азбука главна буква (A, B, C, и т.н.); единици, които образуват двойка (0 / 1,1 / 2 и други подобни); относително движение на връзките в двойка (за odnopodvizhnyh двойки - въртене, транслацията и винт); KP мобилност (за долната парата от 1 до 3, за по-висока пара 4-5); KP ос ориентация ос спрямо основата или оси на местната координатна система.
Работното пространство на манипулатора - част от пространството, ограничена от външните ограждащи елементи на повърхността на набора от възможни позиции на отделните части.
манипулатор Service площ - част от пространството, което съответства на снимачната площадка на възможните позиции на центъра за захващане на ръката. Зоната на обслужване е важна характеристика на манипулатора. Тя се определя от структурата и координатната система на ограниченията на манипулатора на и дизайн, наложени от относителното движение на ръчни устройства.
Мобилност манипулатор W - брой независими обобщени координати еднозначно идентифицира позицията на клещите в пространството.

или за отворени кинематични вериги:

Структурата на кинематичната верига на манипулатора трябва да осигури необходимата движение на обекта в пространството с предварително определена ориентация. За това е необходимо да се схване ръката успя vyponyat движение най-малко шест координати: три линейни и три ъглово. Помислете точка на манипулация на обект М, което съвпада с центъра на клещите. Позицията на обекта в стационарна (база) 0x0 Y0 z0 система на координати, определени от М и ориентацията на радиус вектор единичен вектор от началната точка на този етап. В математиката, позицията на точката в пространството е дадено от един от трите координатни системи:

Ориентация на обекта в пространството даден от ъглите а, б и г, която определя вектора на ориентация на осите на основата координатна система. Фиг. 19.5 е диаграма на шест подвижен рамо с ротационни кинематични двойки с координатите на манипулация обект.

Когато конструктивната синтеза на механизма за манипулатор трябва да се има предвид следното:

• кинематични двойки манипулатори са оборудвани с механизми, включително двигатели и спирачки, така манипулатори схеми често използвани odnopodvizhnye кинематични двойки: въртене или транслацията;
• необходимо да се предвиди не само предварително определена сватовник мобилност манипулатор, но тази ориентация оси кинематични двойки, които осигуряват необходимата площ форма услуга, както и простота и лекота на програмиране на движенията;
• избор на ориентация на кинематична двойка трябва да вземе предвид местоположението на устройството (на място или на мобилни единици), както и като начин за балансиране на теглото на енергоблоковете.

Когато първото условие кинематична двойка се заменя с няколко мобилности еквивалентни кинематични връзки. Един пример на такова съединение за сферичната двойката даден на фиг. 19.6.
Преместването на щипци в пространството може да се постигне, ако първата ос да ориентира три кинематични двойки на осите на една от координатните оси. Изборът на координатната система, определя типа на рамото на манипулатор и пред неговата зона на покритие. ГОСТ 25685-83 дефинирани видове координатни системи за манипулатор на ръката, които са показани в таблица 19.1. Има примери на блокови диаграми механизми съответните координатни системи. Блок механизми диаграми четки, използвани в манипулатори са дадени в Таблица 19.2. Съседни към изходния връзката на ръката или друг механизъм, четката може да получи най-известните структурни диаграми манипулатори, които се използват в действителните промишлени роботи.

Сферични кинематичен двойка