ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Виды манипуляторов и промышленных роботов из "Теория механизмов и машин " Виды манипуляторов. Манипулятором называется lexHUJ ческое устройство, предназначенное для воспроизведения рабочих функций руки человека. Первые конструкции манипуляторов не только по назначению, но и по внешнему виду напоминали руку человека. На рис. 203 показана схема копирующего манипулятора, состоящего из управляющего ( У) и исполнительного (И) механизмов. Оба механизма совершенно идентичны, причем вследствие механической, электрической, магнитной или какой-либо другой связи движения звеньев исполнительного механизма повторяют (копируют) движения звеньев управляющего механизма. [c.549] Как видно из схемы, механизм манипулятора образован И1 пространственной незамкнутой кинематической цепи. Звенья этой цепи ио аналогии с рукой человека имеют следующие названия О — корпус, 1 — плечо, 2 — предплечье, 3 — кисть или за- хват, 4 — палец. Кинематическая пара, образованная плечом и корпусом, или кинематическое соединение, заменяющее эту пару, называется плечевым суставом кинематическая пара, образованная плечом и предплечьем, — локтевым суставом и кинематическая пара, образованная кистью и предплечьем, —КИ стевым суставом. Звено 4 (палец) при рассмотрении структуры, кинематики и динамики манипулятора объединяется со звеном 3. Поэтому считаем, что кинематическая цепь манипулятора, показанного на рис. 203, состоит из стойки (корпуса) и трех подвижных звеньев. Плечевой и кистевой суставы выполнены как сферические пары, а локтевой сустав — как вращательная пара. Следовательно, рассматриваемый манипулятор имеет семь степеней свободы, так как число степеней свободы незамкнутой кинематической цепи равно сумме подвижностей кинематических пар. Захват может в этом манипуляторе занять любое положение в пространстве в пределах, определяемых конструктивными размерами звеньев. [c.549] В зависимости от вида системы управления различают манипуляторы с ручным управлением и манипуляторы с автоматическим управлением. [c.550] В манипуляторах с автоматическим управлением звенья исполнительного механизма получают движения от сервоприводов, работающих по заданной программе подобно станкам с программным управлением. Управляющий механизм служит в этом случае только для выработки программы работы исполнительного механизма. Все действия оператора, связанные с перемещением звеньев управляющего механизма, преобразуются посредством датчиков перемещения в электрические или механические сигналы и записываются на магнитную ленту или перфоленту. Полученная. программа может многократно использоваться для управления манипулятором. [c.550] Промышленные роботы. Манипуляторы с автоматическим управлением могут использоваться не только для работы во вредных условиях, но и для механизации- однообразных и утомительных работ на быстродействующих конвейерах, операциях по перестановке деталей, упаковке изделяй и т. д. В этих случаях манипуляторы с автоматическим управлением называют промышленными роботами. Они отличаются от обычных ма-шип-автотатов применением- меха- иэмов, образованных из незамкнутых кинематических цепей, возможностью быстрой переналадки на выполнение другой программы и широким диапазоном различных пространственных движений рабочих органов. Имея в виду, что структура промышленных роботов принципиально не отличается от структуры манипуляторов с авто матическим управлением, в дальнейшем будем рассматривать только манипуляторы. [c.551] Основные положения теории манипуляторов применимы также к анализу и синтезу протезов с биоэлектрическим управлением, т. е. механизмов, воспроизводящих движение рук и ног человека с использованием сигналов от биотоков, получающихся при сокращении мышц. [c.551] Блок-схемы системы управления манипул 1Тором. Как уже указывалось, манипуляторы могут быть с ручным управлением и с автоматическим управлением. Специфическим требованием, предъявляемым к системам ручного управления манипулятором, является возможность их очувствления , т. е. между силами, приложенными к звеньям манипулятора, и силами, действующими на руку оператора, должно быть определенное соответствие. Другими словами, оператор должен чувствовать тс усилия, которые действуют на захват манипулятора. [c.551] При дистанционном управлении копирующим манипулятором применяются различные виды следящих систем, действие которых сходно с действием следящего привода, рассмотренного в 91 гл. XXVI. Отличительной особенностью является лишь свойство очувствления , в зависимости от которого системы управления манипулятором подразделяются на системы с пассивным отражением сил и системы с активным отражением сил, называемые также обратимыми следящими системами. [c.551] В системах с пассивным отражением сил оператор ощущает силы, действующие на исполнительный механизм, только в процессе изменения положения звена управления. При этом обратная связь, информирующая оператора о величинах сил, не влияет на работу следящего привода, т. е. не изменяет положения управляющих звеньев. Поэтому эта система называется также односторонней, так как управляющее воздействте поступает только от оператора. [c.551] Вернуться к основной статье