Маневренность манипулятора

Работоспособность манипуляторов и промышленных роботов характеризуется рядом технических показателей, к которым прежде всего относят форму и размеры рабочей зоны, маневренность манипулятора, угол и коэффициент сервиса, число степеней свободы основного механизма. [c.325]

Для обхода препятствий и выполнения сложных операций с объектом манипулирования важное значение имеет возможность различного подхода кинематической цепи механизма к заданной точке рабочего объема, характеризуемая маневренностью манипулятора, которая определяется как число степеней свободы механизма при неподвижном (фиксированном) положении схвата, подведенного к этой точке. Маневренность манипулятора зависит не только от вида и числа кинематических пар, но и от их расположения. Так, манипулятор, изображенный на рис. 11.13, а, имеет маневренность, равную единице в этом случае при неподвижном схвате по формуле Малышева (при q = 0) число степеней свободы V = 6п — X (6 — ОР/ = 6- 2 — 5-1 — 3-2=1 — это [c.325]

Рис. 18.11. К определению маневренности манипулятора

Простота и доступность выполнения всех этих движений во многом зависят от числа степеней свободы кинематической цепи, расположения и класса кинематических пар, от маневренности манипулятора, динамических свойств и характеристик приводов. [c.510]

Следовательно, число степеней свободы манипулятора, как многоцелевой системы, должно выбираться в соответствии с той целью, которая требует максимальной подвижности захвата. При выполнении других целей избыточное число степеней свободы манипулятора позволяет оптимизировать кинематические, динамические, энергетические и другие критерии качества процесса манипулирования. Избыточное число степеней свободы называют также маневренностью манипулятора, под которой понимается его число степеней свободы при неподвижном захвате. Необходимо только иметь в виду, что при задании траектории одной точки захвата неподвижной надо считать только эту точку. [c.264]

Влияние расположения кинематических пар манипулятора на его маневренность. Под маневренностью манипулятора понимается его число степеней свободы при неподвижном захвате. Одну степень маневренности имеет манипулятор, показанный на рис. 206, а, так как при неподвижном захвате его звенья могут вращаться вокруг оси, проходящей через центры сферических пар. В манипуляторе по схеме, показанной на рис. 206, б, при неподвижном захвате маневренность равна нулю, т. е. каждому положению захвата соответствует единственное расположение всех звеньев. Манипулятор по схеме рис. 206, в также не имеет маневренности. Однако одному и тому же положению захвата могут соответствовать два различных варианта расположения звеньев, что позволяет оператору обходить некоторые препятствия в рабочем объеме. [c.555]

Сравнение различных схем манипуляторов показывает, что маневренность зависит не только от числа степеней свободы захвата, но i от расположения кинематических пар, например, от расположения сферических пар. Повышение маневренности манипулятора позволяет выполнять движения более высоких классов и увеличивает свободу действия оператора при выполнении маневров. [c.555]

Для манипуляционных роботов характерно, что траектория рабочего органа строится (и наблюдается) в рабочей зоне, а отвечающее ей ПД синтезируется в пространстве конфигураций. Высокая размерность этого пространства (т > 6) обуславливает кинематическую избыточность манипулятора. И хотя эта избыточность полезна — благодаря ей увеличивается маневренность манипулятора, расширяются возможности его адаптации к препятствиям — она еще больше усложняет задачу автоматического программирования движений. [c.41]

Различные алгоритмы решения обратной задачи о положении манипулятора при т 6 описаны в работах [32, 42, 88). Они решают уравнения (2.1) в лоб . Это позволяет выделить в явном виде конечное число ветвей решения уравнения (2.1). В ряде случаев (например, при наличии препятствий в рабочей зоне) для увеличения маневренности манипулятора нужна определен- [c.44]

МАНЕВРЕННОСТЬ МАНИПУЛЯТОРА — способность манипулятора обходить препятствия в рабочем объеме. М. характеризуется числом сте [c.170]

Понятие маневренности манипулятора введено для случая взаимодействия манипулятора с предметами, связанными с неподвижными объектами. Представляет интерес рассмотреть вопрос и о траекторной маневренности. [c.18]

Повышение числа степеней маневренности манипуляторов позволяет выполнять достаточно сложное движение в ограниченных рабочих объемах и при наличии препятствий в обслуживаемых объемах, решать задачи уменьшения энергозатрат за счет выбора оптимальных законов движения, а также повышает надежность системы, так как при выходе из строя, например, одного из приводов, возможно частичное выполнение задач. [c.19]

Выбор способа управления зависит от выполняемых задач, условий работы, кинематической схемы, точностных и энергетических требований, маневренности манипулятора и т. д. [c.20]

МАНЕВРЕННОСТЬ МАНИПУЛЯТОРА --способность манипулятора обходить препятствия в рабочем пространстве. М. характеризуется числом степеней свободы и о при неподвижном захватном устр. и числом возможных вариантов положения звеньев. Эти характеристики определяются общим числом степеней свободы (без учета раскрытия и закрытия захватного устр.) за вычетом необходимых для движения захватного устр. в свободном пространстве (шесть в пространстве и три в плоскости), а также наличием и расположением вращательных кинематических пар. [c.209]

Можно ли считать применение маневренных манипуляторов перспективным [c.45]

Рис. 56. Сравнение маневренности манипуляторов

Это значит, что механизм может вращаться, т. е. групповая подвижность равна единице. Маневренность манипулятора, изображенного на рис. 125, б, равна нулю. [c.199]

Одной из вал<ных характеристик геометрических свойств манипулятора является его маневренность число степеней свободы при неподвижном захвате. Манипулятор, изображенный на рис. 5.6, имеет маневренность, равную единице (т=1). Для оценки геометрических и кинематических свойств манипуляторов и промышленных роботов вводятся такие показатели, как угол и коэффициент сервиса, зона обслуживания. [c.169]

На рис. 18.5 представлены унифицированные узлы и функциональные группы ПР и возможные их комбинации, образующие манипуляторы с различными числами степеней свободы и маневренностью. Буквами а, р, ср обозначены возможные угловые перемещения звеньев, х и z—линейные перемещения. Разные варианты структуры, состава и взаимосвязи функциональных групп требуют различных вариантов систем управления. [c.505]

Характеристики геометрических свойств манипулятора — маневренность и сервис [c.510]

Маневренность кинематической цепи манипулятора позволяет осуществлять необходимое движение схвата при различных сочетаниях движения ее звеньев. [c.520]

При составлении алгоритмов управления на первом уровне в последнее время стали разрабатываться оптимизационные алгоритмы, в которых искомые законы изменения обобщенных координат манипулятора определяются по заданным траекториям точек захвата с одновременным выполнением ограничений и получением оптимальных значений критериев качества (минимум кинетической энергии, минимум общей затраты энергии, максимальный КПД, минимум времени перемещения из одной позиции в другую и т. п.). Оптимизационные алгоритмы называют также экстремальными, так как получение оптимальных значений критериев качества сводится к решению задачи о нахождении законов изменения обобщенных координат (управляющих воздействий) по заданной цели при дополнительном условии экстремума функционала, зависящего от управляющих воздействий и постоянных параметров схемы манипулятора (длин звеньев, масс, моментов инерции и т. п.). Использование экстремальных алгоритмов управления возможно лишь в случае, если манипулятор обладает маневренностью, т. е. имеются избыточные степени свободы. [c.267]

В рабочем пространстве могут быть препятствия в виде перегородок, стенок и т. п., затрудняющие подход к объекту манипулирования. Манипулятор должен быть так расположен и обладать такой маневренностью, чтобы обходить эти препятствия. [c.132]

Печи располагаются параллельно ходу манипулятора, а пресс—перпендикулярно. Работает с поковками большого развеса, с подачей заготовки краном или посадочной машиной. Устойчив. Отсутствие механизма вращения тележки ограничивает маневренность. В сравнении с типами 1 и II имеет меньший вес и большую устойчивость, требует меньшей площади цеха [c.813]

Способность системы решать подобные задачи в реальном масштабе времени можно назвать двигательной компетенцией (используя аналогию с понятием языковая компетенция [16, стр. 15]) она рассматривается как узкоспециализированная способность, не зависяш ая ни от обш его интеллекта (т. е. стратегического управления), ни от методов очувствления, ни от способов отработки реальных движений. Наличие имитаторов органов чувств типа зрения, осязания и т. п. дает лишь возможность получения и отбора информации, необходимой для построения внутренней модели внешней среды, отражающей некоторые ее свойства, важные с точки зрения проблемы построения движений. Далее, в соответствии с целями, выработанными на стратегическом уровне управления, механизм планирования движений должен построить искомое движение, т. е. вычислить траекторию в фазовом пространстве, удовлетворяющую всевозможным требованиям типа перечисленных выше. Это становится возможным ввиду наличия маневренности [6, стр. 13] или избыточности в манипуляционной системе (см. ниже, п. 9). Лишь после этого движение может отрабатываться манипулятором в реальном пространстве, причем наличие неучтенных факторов и различных неожиданностей может потребовать дальнейших модификаций плана. [c.59]

Сервис и степень маневренности для идеальных механизмов. Для идеальных манипуляторов можно конкретизировать свойства и понятия, введенные для манипуляционных систем. Сделаем это для плоских идеальных механизмов, поскольку обобщения на трехмерный случай очевидны. [c.66]

Если М = О и /п > О, то манипулятор обладает маневренностью в базовой плоскости и может обеспечить произвольную ориентацию захвата в пределах конструктивных возможностей схемы. При М < О или > О манипулятор также обладает маневренностью в базовой плоскости, однако имеет ограниченную общую маневренность, т. е. не может обеспечить ряд положений захвата, а для выполнения таких задач требуется изменить ориентацию носителя, например электрокара. При УИ > О и Шб > О манипулятор обладает маневренностью как в базовой плоскости, так и в пространстве, и может обеспечить любую ориентацию захвата в пределах кинематических возможностей схемы. [c.18]

Второй особенностью погрузочных манипуляторов является то, что для большинства конструкций достаточным числом степеней подвижности является пять, поскольку они работают в организованном рабочем пространстве с грузами правильной формы. В случае достаточно сложных задач, когда пяти степеней подвижности оказывается недостаточным, выполнение рабочих операций может обеспечиваться за счет использования глобальной подвижности. Кроме того, необходимо отметить, что наличие траекторной маневренности заставляет оператора все время ориентировать кисть в соответствии с желаемым положением груза в пространстве. Это значительно усложняет процесс управления, так как кисть оператора находится все время в напряженном положении. Однако, когда оператор управляет только одним манипулятором, задача может быть существенно упрощена за счет разделения управления переносом рабочего органа и его ориентацией в пространстве, при этом, например, правой рукой управляет переносом рабочего органа в пространстве, а левой рукой — его ориентацией. [c.21]

Манипуляторы, снабженные телескопической вставкой, обладают одной степенью маневренности в базовой плоскости, т. е. одному положению захвата может соответствовать множество различных положений звеньев и выдвижной секции. Как правило, в этом случае применяют раздельное управление, что ведет к снижению производительности манипулятора. Возможно также применение схемы управления, обеспечивающей попеременную работу различных сочетаний звеньев манипулятора, что также снижает производительность и усложняет конструкцию манипулятора. С другой стороны, неопределенность движений звеньев при наличии одной степени маневренности в погрузочных манипуляторах не создает дополнительных трудностей и возможно управление от управляющего механизма, если при работе во всех точках обслуживаемой зоны мы гарантируем непопадание элементов конструкции манипулятора в штабель. [c.29]

Если размерности векторов х и (f совпадают (в конечном положении маневренность манипулятора [4] отсутствует), то число возможных конечных состояний системы (решений уравнения = G (фт)) ограничено и для полного решения необходимо найти все такие состояния и выбрать среди соответствующих экстрема- [c.27]

Рассмотрены вопросы планирования региональных движений, возникающие на тантическом уровне управления манипулятором. Дано формальное определение манипуляционной системы и связанных с ней понятий. На примере идеального манипулятора введена метрика в прострайстве конфигураций манипулятора. Дано определение понятий зона маневренности и препятствие сформулировано достаточное условие достижимости одной конфигурации манипуляционной системы из другой предложено понятие степень маневренности манипулятора . Описаны три группы элементарных манипуляционных задач и указаны связи между задачами. Иллюстраций 4. Библ. 27 назв. [c.220]

Воспользовавшись этой формулой, можно установить, что кинематические схемы рис. 1.9 и 1.П обладают нулевой базовой маневренностью, а кинематические схемы рис. 1.10 и 1.12 — базовой маневренностью, равной единице. Для определения маневренности манипулятора в целом воспользуемся формулой Озола для пространственных одноконтурных механизмов [c.18]

По этой формуле можно установить, что маневренность манипулятора (рис. 1.11) равна нулю. Однако при определении маневренности манипулятора (рис. 1.12) также получается, что он обладает нулевой маневренностью, но как было установлено выше, этот манипулятор обладает базовой маневренностью, равной единице. В связи с этим целесообразно ввести показатель манипул ятивности [c.18]

Маневренность манппулятора 169 Манипулятор 168 Масса приведенная 121 Матрица 104 [c.280]

Маневренность (т) манипулятора—это подвижность его механической руки при фиксированном положении схвата. Например, на рис. 18.11 представлена кинематическая цепь АВСО руки манипулятора с неподвижно закрепленным схватом О. Число степеней свободы цепи равно Ц7 = 6хЗ—3x2—5x1=7, а маневренность т= 1. Такая структура позволяет манипулятору образовывать множество ферм, ометающих некоторый объем, и предоставляет ПР значительно большие возможности выполнения сложных движений более высокого класса. Маневренность—важное свойство манипулятора, сужающее мертвые зоны механизма. Большое число [c.510]

Использование экстремальных алгоритмов управления возможно лишь в случае, если манипулятор обладает маневренностью, т. е. имеются избыточные степени свободы. Пусть, например, требуется воспроизвести движение точки захвата по плоской кривой при помощи манипулятора, кинематическая схема которого показана на рис. 17. Манипулятор имеет три степени свободы, и за обобщенные координаты можно принять углы поворота фю, Ф21 и фз2. Для воспроизведения заданной плоской кривой достаточно иметь две степени свободы, и, следовательно, две обобщенные координаты можно найти по алгоритмам позиционного или контурного управления. Третья обобщенная координата используется для того, чтобы удовлетворить условиям экстремума какого-либо функционала, выражающего критерий качества. Поставленная задача решается мето-дами вариационного исчисления с применением ЭЦВМ. [c.564]

Манипуляторы на базе MB К имеют большую грузоподгьемность и небольшие габариты в сложенных положениях, приводятся в движение одним приводом, что существенно упрощает систему управления, повышает удобство обслуживания и надежность устройств. Придавая дополнительные степени свободы стойке МВК, можно получить манипуляторы с большой маневренностью. На основе двух спаренных прямолинейно направляющих МВК спроектирован исполнительный механизм передвижных строительно-монтажных лесов. Искусственные протезы, имитирующие движение кисти руки, штеча и стопы человека, являются одноподвижными устройствами и приводятся в движение от оставшихся культей человека. [c.451]

Представлен11ый манипулятор в целом обладает девятью степенями свободы, благодаря чему обеспечивается его высокая маневренность. Подвещи-BaliHe манипулятора на подвижной балке позволяет экономить производственные площади На его размещение. [c.253]

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ, как правило, мы сталкиваемся с двумя типами операций. К операциям первого типа следует отнести наиболее простые операции, вызванные необходимостью захвата грузов, их переноса в пространстве и обеспечения заданной ориентации. Второй тип операций характеризуется требованием установки грузов в строгом порядке и в соответствии с другими грузами. Наличие таких операций вызвало необходимость оснащения погрузчиков и штабелеров, традиционных средств механизации погрузочных работ, разнообразными конструкциями кантователей, поворотных рам, стал-кивателей и т. д. Однако, функции переноса предметов остались за носителями, что в виду их низкой маневренности не обеспечивает высокой производительности и требует больших объемов для выполнения разнообразных маневров. В то же самое время в разных отраслях промышленности стали находить применение манипуляторы разнообразных конструкций, как правило, с раздельным управлением каждым приводом. Опыт же применения манипуляторов с сервоприводами в атомной промышленности, где для управления используется код движений руки оператора, подсказал целесообразность использования аналогичных систем управления и для промышленных манипуляторов. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...