ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Геометрический синтез погрузочных манипуляторов из "Погрузочные манипуляторы " Первоочередной задачей конструктора является задача выбора кинематической схемы и размеров звеньев, обеспечивающих работоспособность манипулятора в заданном обслуживаемом объеме при заданных ограничениях на размеры рабочей зоны, которые зависят, например, от высоты складского помещения, ширины рабочего проезда и т. д. [c.62] Условия работы манипулятора характеризуются ограничениями, наложенными на рабочий объем или рабочую зону. Манипулятор, не имеющий ограничений на рабочий объем, работает в свободном рабочем объеме, и, соответственно, манипулятор, условия эксплуатации которого накладывают ограничения на рабочий объем, работает в ограниченном рабочем объеме. При работе, например, в складских помещениях, рабочий объем манипулятора может быть ограничен высотой склада и шириной проезда. При геометрическом синтезе манипулятора необходимо обеспечить следующие условия. [c.62] Длина кисти расстояние между центром захвата и осью локтевого шарнира определяется конструкцией захвата и размерами груза, поэтому его можно считать известным. [c.63] В каждой точке обслуживаемой зоны манипулятор должен обеспечить потребный угол сервиса в базовой плоскости, необходимый для кантовки груза. Необходимо ввести различие между возможным углом сервиса и потребным. Для погрузочного манипулятора необходимо обеспечить потребный угол сервиса с зафиксированной границей в каждой точке обслуживаемой зоны. В работе [14] угол сервиса есть максимальный угол между положением кисти и осью X. Под потребным углом сервиса О будем понимать угол между крайнилп необходимыми положениями кисти (рис. 1У.2), а угол будет характеризовать положение заданного угла сервиса в обслуживаемой точке по отношению к оси X. Практически во всех точках обслуживаемой зоны будет существовать разница между возможным углом сервиса и потребным. [c.63] Эти неравенства превращаются в равенства при условии, когда плечо или предплечье касаются обслуживаемой зоны. Размеры звеньев зависят только от размеров той части обслуживаемой зоны, которая лежит выше оси X, поэтому нецелесообразно рассматривать значения R, соответствующие точкам обслуживаемой зоны, находящимся ниже оси X. [c.65] Условные обслуживаемая и рабочая зоны манипулятора изображены на рис. IV.3. Рабочая зона манипулятора определяется условными размерами Ь и к. [c.66] Покажем, что достаточно исследовать влияние на геометрические размеры манипулятора только той части обслуживаемой зоны, которая лежит выше оси X, если начало координат совпадает с осью плечевого шарнира. [c.66] Рассмотрим случай наиболее рационального использования длин звеньев (рис. IV.3), когда максимальный размер Н равен сумме длин плеча и предплечья и определяется координатами X = х,п1п + а г/ = —кг. [c.66] Для точки обслуживаемой зоны с координатами х = Хт1п + а и I/ = у тах ИЗ условия рационального использования длин звеньев и требования непопадания звеньев в обслуживаемую зону получим, что = V х тт + Утах И = а. [c.67] Из-за габаритных ограничений высота установки плечевого шарнира ограничена, поэтому при достаточно большой высоте обслуживаемой зоны условие рационального использования длин звеньев манипулятора, как правило, не соблюдается, тогда при выполнении манипулятором функциональных задач в части обслуживаемой зоны, лежащей выше оси X, всегда обеспечивается выполнение им тех же задач и в той ее части, которая лежит ниже оси X. [c.67] Рассмотрим более общий случай, когда должны выполняться два следующих условия звенья не должны попадать в часть обслуживаемой зоны, лежащую ниже прямой, проходящей через обслуживаемую точку под заданным углом уз, и угол между предплечьем и осью X не должен никогда превышать величину 73. [c.68] Знак плюс соответствует максимальной глубине штабелирования, а лшнус — минимальной, при которых условие рационального использования длин звеньев соблюдается. [c.69] Множество всех обслуживаемых зон с параметрами как для области II можно получить за счет бесконечно большого числа различных сочетаний р и у. [c.72] Однако наиболее рациональным будет тот случай, когда упомянутые размеры будут подчиняться системе уравнений (IV. 10) и (1 /.28), т. е. в этом случае плечо касается обслуживаемой зоны. Определим, при каких соотношениях и р для заданного коэффициента к и угла V обеспечивается максимальная глубина обслуживаемой зоны, т. е. решим задачу на условный экстремум, так как глубина обслуживаемой зоны является функцией переменных пд и пр при наличии добавочного условия (IV. 10). [c.72] Решение данной системы дает значения и пр обеспечивающие максимальную глубину обслуживаемой зоны при заданных значениях k и у. Точное аналитическое решение данной системы получить не удается. Тривиальное решение получается при k = О, когда максимальная суммарная длина звеньев при заданном угле у (т. е. л = - -пр) обеспечивает максимум глубины обслуживаемой зоны, а при пр = О обеспечивается минимум, равный нулю. [c.73] Для каждого заданного угла 7 коэффициент k изменялся от k = = 5 — 0,2 (г — 1) до k = Q. [c.73] На рис. IV.6 и IV.7 представлены номограммы для определения размеров и р в зависимости от параметра k и угла 7, полученные при решении уравнений (IV.10) и (IV.31). На рис. IV.8 в виде номограммы с помеченными линиями представлены максимальные значения глубины обслуживаемой зоны для манипуляторов, размеры звеньев которых получены в результате решения (IV. 10) и (IV.31). [c.73] Вернуться к основной статье