Объект манипулирования

Числом степеней подвижности ПР называется число степеней свободы звеньев кинематической цепи относительно звена, принятого за неподвижное. Для ПР число степеней подвижности определяется как сумма возможных координатных движений объекта манипулирования относительно неподвижного звена (стойки, опорной системы, основания и т. п.) без учета движения зажима манипулирования захватным устройством. [c.213]

В зависимости от конструктивно-компоновочной схемы и объекта манипулирования ПР может находиться в рабочем объеме, имеющем ту или иную форму, а его перемещения осуществляться в различных системах координат. Система координатных перемещений (система координат) ПР определяет кинематику основных движений механической системы робота и форму рабочей зоны. [c.213]

Найти моменты сил приводов в шарнирах механизма ро-бота-манипулятора, находящегося в равновесии, когда второе звено поднято под углом 30° к горизонту. Масса объекта манипулирования тс — 15 кг. Длины звеньев /1 = 0,7 м, /г = 0,5 м. Массы звеньев т = 35 кг, Шг = 25 кг. [c.48]

Четырехзвенный механизм робота-манипулятора расположен в горизонтальной плоскости Оху. Длины всех звеньев одинаковы и равны I, масса каждого звена т. Масса объекта манипулирования 2т. Найти моменты сил тяжести относительно координатных осей. Звенья считать однородными стержнями. [c.85]

Наличие большого объема информации о технологическом процессе, о состоянии среды, об относительном расположении в пространстве объектов манипулирования открывает широкие возможности автоматизации разнообразных операций, включая такие тонкие, как сварка элементов сложной формы, сборка узлов с компактным расположением деталей. При этом робототехническая система выбирает нужные детали из полного комплекта, поступающего на рабочую позицию, регулирует транспортные потоки, В конечном счете именно такие робототехнические системы окажутся элементами, связываюш,ими отдельные технологические операции в единую цепь полностью автоматизированного производства. Здесь, говоря об автоматизации производства, мы имеем в виду не те узкоспециализированные машины-автоматы, которые создаются для выпуска определенного вида продукции. Речь идет о широком использовании универсального оборудования с числовым программным управлением, переналадка которого сводится, по сути дела, к смене программы работы. [c.11]

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]

Чем больше маневренность, тем больше возможностей для выполнения сложных операций с объектом манипулирования кратчайшим, наиболее рациональным путем. [c.326]

Часть рабочего объема, в котором можно выполнять операции с объектом манипулирования, называют з о-ной обслуживания или рабочей зоной. Так,для манипулятора,изображенного на рис. 11.13, а, максимально возможная рабочая зона — пространство между сферами радиусом Л) = = АО и радиусом Г2 = АО", а в конкретном случае зона обслуживания лишь часть та кого пространства (штриховая линия на рис. 11.13, а) для манипулятора, изображенного на рис. 11.13,6, максимально возможная рабочая зона — тор (кольцо кругового сечения) с размерами ri = AD и r=B D (рис. 11.13, в), а в конкретном случае рабочая зона — часть такого тора (штриховая линия на рис. 11.13,6). Манипулятор с тремя поступательными парами (рис. 11.14, а) имеет рабочую зону в виде прямоугольного параллелепипеда, размеры которого а, Ь, с определяются максимальными перемещениями (ходами) соответствующих звеньев в своих направляющих звена 2 вдоль оси у, звена 3 вдоль оси х и звена / относительно оси 2. Для манипулятора с одной вращательной и двумя поступательными парами (рис. 11.14,6) максимально возможная рабочая зона — пространство в виде полого цилиндра, для которого разность радиусов Г2—г определяется мак- [c.326]

Блок-схема следящей системы с пассивным отражением усилия дана на рис. 11.18, а. Пусть к валу нагрузки приложен некоторый момент /Ин, а оператору нужно повернуть этот вал на некоторый угол фи. В этом случае он поворачивает вал управления на угол ф<, = ф 1, что фиксируется датчиком положения ДП. Сигнал, пропорциональный углу фон, поступает на усилитель мощности УМ и далее на исполнительный элемент — двигатель Д, который поворачивает вал нагрузки на заданный угол ф, =ф и развивает момент Мц=Мн этот момент измеряется датчиком моментов ДМ и, как было сказано выше, фиксируется загружателем 3, с тем чтобы оператор имел информацию о величине нагрузки от объекта манипулирования. [c.335]

В дистанционно управляемых копирующих манипуляторах применяют обратимые следящие системы симметричного типа, состоящие из двух взаимосвязанных следящих систем, обеспечивающих активное отражение усилий вариант такой системы, наиболее простой, дан на рис. 11.19, а. При наличии нагрузки на исполнительном звене в виде момента М и движущемся или неподвижном звене управления сельсин на стороне нагрузки развивает момент а сельсин на стороне оператора — равный ему, но противоположный по знаку синхронизирующий момент Мц. В результате оператор ощущает внешнюю нагрузку от объекта манипулирования не только при движении, но и при неподвижном положении схвата манипулятора. Динамика таких систем весьма сложна, уравнения движения составляются и исследуются с помощью чисто механического аналога (динамической модели, рис. 11.19,6). Здесь учитывают внешнюю нагрузку в виде момента М,,, приведенные моменты инерции Vi, У2, /и масс механизмов, связанных с валом оператора, с валом нагрузки и самой нагрузки, угол рассогласования между осями сельсинов в виде некоторой расчетной жесткости с упругой передачи, зависимость динамических синхронизирующих моментов Мц, Мдо, развиваемых сельсинами при вращении, от скорости вра- [c.336]

Функционально манипулятор состоит из двух частей — транспортирующей и ориентирующей (рис. 18.2). Звенья, составляющие транспортирующую кинематическую цепь, предназначены для переноса объекта манипулирования в заданную точку пространства. Для этой цели достаточно трех степеней свободы, поэтому в состав транспортирующих кинематических цепей входят обычно четыре звена, включая и неподвижное звено — стойку манипулятора, составляющие три приводные кинематические пары 5-го класса. При этом могут быть четыре основные схемы (рис. 18.3). При трех [c.221]

Определение положения объекта манипулирования [c.224]

Скорость объекта манипулирования определится дифференцированием выражения (18.11) [c.227]

Пользуясь этими системами координат, определим функцию положения точки К объекта манипулирования с координатами хьк, У5К, 5к в системе координат Т , Координаты этой точки определятся матричным уравнением вида (18.8), которое для этого манипулятора имеет вид [c.230]

Рабочий объем, зоны обслуживания, угол и коэффициент сервиса. Рабочим объемом манипулятора называется объем, ограниченный поверхностью, огибающей все возможные положения захвата. Однако не все части этого объема одинаково удобны для выполнения заданных движений захвата. Зоной обслуживания (рабочей зоной) называется часть рабочего объема манипулятора, в которой можно выполнять данную операцию, характеризуемую расположением захвата по отношению к объекту манипулирования. Для каждой точки рабочего объема можно определить телесный угол ф, внутри которого захват можно подвести к этой точке. Этот угол называется углом сервиса. Отношение ф/4я = 0 называется коэффициентом сервиса в данной точке. Значение этого коэффициента может меняться от О для точек на границе рабочего объема до 1 для точек зоны полного сервиса. Качество манипулятора в отношении возможностей выполнения различных операций оценивается средним коэффициентом сервиса бср в рабочем объеме V [c.264]

Зоны обслуживания, угол и коэффициент сервиса. Прежде чем определять коэффициенты, по которым производится сравнение вариантов структурной схемы манипуляторов, дадим несколько определений. Зоной обслуживания (рабочей зоной) называется часть рабочего объема манипулятора, в которой можно выполнять данную операцию, характеризуемую расположением захвата по отношению к объекту манипулирования. Для каждой точки рабочего объема манипулятора можно определить некоторый телесный угол i ), внутри которого захват можно подвести к этой точке ). Этот угол называется углом сервиса. Отношение [c.556]

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]

Промышленные роботы. Системы управления большинством современных промышленных роботов (ПР) используют внутренние обратные связи. Однако такие ПР не имеют устройств, позволяющих воспринимать информацию о внешней среде (в том числе об объектах манипулирования), и действуют по неизменяемой в процессе работы жесткой программе. Поэтому и внешняя среда в подобных случаях должна быть организована настолько хорошо и жестко , насколько это необходимо для ПР. Иными словами, объекты манипулирования должны быть вовремя, с заданной ориентацией и достаточно точно поданы на загрузочную позицию, а действия ПР и обслуживаемого им оборудования жестко синхронизированы. Все это требует создания дополнительной специальной оснастки (до 40% стоимости робота), уменьшает степень универсальности робота и, как следствие, существенно увеличивает сроки переналадки производства на новый вид продукции. [c.8]

Тактильные датчики воспринимают и отображают физический контакт между объектом, на котором они расположены, и каким-либо внешним предметом. Существует несколько видов тактильного очувствления, обусловленных механическими факторами по касанию, давлению, проскальзыванию, близости объекта (имитирует действие теплового рецепторного поля или волосяного покрова человека). В связи с таким разделением различают тактильные датчики касания, проскальзывания, давления и близости объекта манипулирования, которые могут быть организованы на различных физических принципах. [c.179]

Задача обхода препятствий. Под обходом препятствий всюду далее понимается планирование региональных движений исполнительного органа манипулятора (руки) при наличии препятствий в рамках внутренней модели внешней среды. При этом модель представляет собой полную сумму знаний о среде, на основании которой робот должен строить свои планы [8, стр. 256). Внешней средой будем называть систему манипулятор — объекты манипулирования — внешние препятствия, причем манипулятор [c.59]

На рис. 5.7 изображена общая схема промышленного робота. Корпус 1 перемещается по рельсовому пути. Рука 4 может совершать два поступательных и одно вращательиое движение перемещение в горизонтальном направлении вдоль своей продольной оси, перемещение в вертикальном направлении вместе с кареткой 3 и поворот вокруг вертикальной оси вместе с колонной 2. Кроме того, для ориентации объекта манипулирования в пространстве преду- [c.168]

Под грузоподъемностью ПР понимается наибольшее значение массьл объектов манипулирования, при которой гарантируются их захватывание, удерживание и обеспечение установленных значений эксплуатационных характеристик ПР. Масса захватного устройства не входит в грузоподъемность. [c.212]

Механизм робота-манипулятора представляет собой шарнирный трехзвенпик звенья поворачиваются в вертикальной плоскости. Найти моменты сил приводов в шарнирах Л и В механизма робота-манипулятора, необходимые для того чтобы удерживать звенья механизма в горизонтальном положении. Масса объекта манипулирования / г —15 кг. Длины звеньев /] = 0,7 м, /2 = 0,5 м. [c.47]

Каждая модель ПР, как правило, имеет несколько схватов разной конструкции в зависимости от формы и размеров объекта манипулирования. Применяют схваты н виде клеш,евых захватов, сдвигающихся губок, пневмоприсосов, [c.323]

К ручным системам управления копируюпшми манипуляторами предъявляется специфическое требование их очувствления , когда человек-оператор должен ощущать не только перемещения объекта манипулирования, но и нагрузку в виде силы или момента, дейст-вуюпких на схват манипулятора. [c.333]

Структуру системы управления движением промышленного робота можно проследить по схеме, приведенной на рис. 18.4, отражающей определенные уровни управления. На первом уровне автоматизированные приводы для всех степеней подвижности обеспечи-ванэт движение исполнительных звеньев и механизмов робота в пределах рабочей зоны с помощью управляющих программ по каждому частному циклу. Информация о положении исполнительных звеньен, характеристиках внешней среды и объекта манипулирования вырабатывается датчиками и по каналам обратной связи передается оператору или в специальные устройства более высоких уровней управления для внесения коррективов в движение, если в этом возникает необходимость. Формирование сигналов управления движением приводов и устройствами автоматики обычно осу- [c.481]

При исследовании кинематики манипулятора р ешают две задачи определение перемещения, скорости и ускорения объекта манипулирования при заданных перемещениях, скоростях и ускорениях приводов в кинематических парах и обратную — определение необходимых перемещений, скоростей и ускорений в кинематических парах по заданному перемещению, скорости и ускорению объекта манипулирования. Решить первую задачу можно, раскрывая матричное выражение (18.8), в результате чего получим функцию перемещения объекта манипулирования, определяющую зависимость координат его точки К от перемещений в кинематических парах А, В, С... (рис. 18.10). Эти перемещения в п приводных кинематических парах манипулятора, выполненного по разомкнутой кинематической схеме, обозначим q , q .qn- Под перемещения- [c.227]

Определение функции положения объекта манипулирования рассмотрим на примере манипулятора, все звенья которого связаны кинематическими парами 5-го класса (рис. 18.11). Транс1 ортирую-щая кинематическая цепь состоит из стойки О и звеньев 1, 2, 3. [c.229]

Исполнительным органом ПР является схват, который может манипулировать объектами, различными по массе, габаритам, конфигурации и прочности. Один и тот же ПР может транспортировать поковки, кирпичи, стеклянную тару и др., работать распылителем, электродом, отверткой и т. п. Поэтому каждая модель ПР имеет несколько схватов разной конструкции, заменяемых в зависимости от объекта манипулирования. Применяются схваты в виде клещевых захватов, пневмоприсосов, электромагнитов и др. Схваты могут иметь от двух до пяти пальцев, в зависимости от условий неповреждаемости или неразрушаемости объекта манипулирования. [c.504]

Чтобы создать гибкие обрабатывающие комплексы, необходимо уменьшить количество специальной оснастки и разработать ПР, оснащенные специальными системами для восприятия информации о свойствах и состоянии внешней среды и характеристиках объектов и использующие эту информацию в процессе реализации заданной программы действий (в дальнейшем такие ПР будем называть очувствленными — ОПР). Информация о текущем состоянии технологического процесса, об относительном расположении захвата ПР, объектов манипулирования и среды позволяет автоматизировать многие тонкие технологические операции, например дуговую сварку, которой присуще неточное базирование свариваемых элементов, сборку, когда условия сопряжения налагают на собираемые элементы кинематические связи, и др. Применение ОПР на погрузочно-разгрузочных операциях в гибком машиностроительном производстве позволит загружать оборудование заготовками, поданными в таре навалом, сортировать детали, отбирать их с конвейера и т. и. [c.8]

ТСЯ из статических, квазистатических и динамических погрешностей (систематических и случайных). Прогибы руки манипулятора различны при различном весе объектов манипулирования, различных вылетах и направлении движения. Поэтому они не всегда могут быть компенсированы у переналаживаемых конструкций роботов. В процессе эксплуатации возникает смещение нуля настройки, которое устраняется при обслуживании. К квазистатическим погрешностям отнесены сравнительно медленно изменяющиеся смещения узлов в процессе их прогрева. Наибольшее количество составляющих относится к динамическим погрешностям, возникающим во время движения или под действием окружающей среды и источников питания энергией (разброс сигналов системы управления при изменении напряжения в сети, колебание фундаментов, воздушные потоки и т.п.). На случайные и систематические погрешности оказывают влияние погрешности изготовления датчиков внутренней системы измерения робота или расстановка упоров у простейших манипуляторов. [c.84]

Датчики силомоментного очувствления предназначены для измерения сил и моментов, возникаюпцих в результате взаимодействия подвижных частей робота с объектами манипулирования, и могут быть установлены как в запястье робота, так и непосредственно на пальцах схвата. С помощью сигналов, поступающих от них в систему управления, становится возможным регулировать силу сжатия в схвате, давления инструмента (сверла, гайковерта) на деталь. Это особенно важно при сборочных операциях, например при установке стержня в отверстие, когда необходимо не повредить деталь в случае перекоса. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...