Динамика роботов

Добавление динамики роботов (матрица Д с ее элементами), роботов-тележек (матрица Т с ее элементами) и вычислительных машин или микропроцессоров (с. матрицей М) позволяет исследовать комплекс еще более общий, чем в традиционном производстве. [c.25]

При составлении уравнений динамики робота целесообразно использовать уравнение Лагранжа 2-го рода. Пусть обобщенные координаты угла фг и (i = = со . Тогда [c.70]

Приведенный выше математический аппарат касался робота как специального исполнительного элемента. Уравнения кинематики и динамики робота — это исходные уравнения с указанными параметрами (масса, момент инерции, длина звена и др.). Однако заранее не известно, удовлетворяют ли выбранные параметры оптимальному движению робота (самому экономичному, самому быстрому, не возмущаемому, высокоточному и др.). Поэтому желательно продолжить синтез параметров. Однако делать это нужно тогда, когда учтен привод, т. е. робот рассматривается как система. [c.70]

Таким образом, применяя модуляционное преобразование непосредственно к уравнению динамики роботов с учетом внешних факторов и их начального состояния, можно путем минимизации интегральных оценок и их комбинаций добиться усовершенствования робототехнических систем. [c.74]

Уравнения (7), (8), (9) совместно описывают динамику робота с пневмоприводом и могут служить для решения вопросов о движении, быстродействии и точности позиционирования исполнительного механизма. [c.16]

Построение ПД с учетом динамики робота сводится к решению двухточечной краевой задачи с граничными условиями (2.43) и ограничениями (2.44)—(2.46). Многие известные методы решения краевых задач здесь малоэффективны или даже непригодны. Трудности усугубляются высокой размерностью и нелинейностью уравнений динамики (2.2), а также сложным характером ограничений (2.44)—(2.46). Эффективным методом динамического синтеза ПД является метод параметризации ПД с учетом граничных условий (2.43), накладываемых на начальное и конечное состояния робота [107, ИЗ], В этом методе воплощена идея априорного выполнения граничных условий (2.43) и учета структурного ограничения (2.46). Это достигается за счет специального выбора базисных функций. В таком подходе заложен глубокий смысл при отыскании приемлемых параметров ПД уже не нужно за- [c.52]

Перечисленные требования к базисным функциям имеют следующий смысл. Первое требование обеспечивает и облегчает решение двухточечной краевой задачи, второе — гарантирует осуществимость параметризованного ПД (2.47) с учетом динамики робота, третье и четвертое — означают возможность экономного и вместе с тем сколь угодно точного представления ПД в виде (2.47) и, наконец, пятое обеспечивает простоту технической реализации искомого ПД. Заметим, что пренебрежение любым из этих требований может привести к грубым ошибкам или к неосуществимости параметризованного ПД. [c.53]

Недостатком контурного управления (5.7) по сравнению с (5.3) является сложность априорного выбора коэффициентов усиления l и -i, вследствие чего эти коэффициенты обычно подбираются экспериментально в процессе ручной настройки системы управления робота. Только в отдельных случаях (например, если уравнение динамики робота (5.1) линейно] существует регулярная процедура обоснованного выбора коэффициентов усиления i и Сз в зависимости от параметров робота. [c.135]

Переходя к рассмотрению первого этапа построения адаптивного управления, предположим временно, что параметры уравнения динамики (5.1) известны, В этом случае можно воспользоваться стабилизирующим законом управления (5,4], (5.6), синтезированным исходя из требования обеспечения желаемого (например, экспоненциального) характера переходного процесса. Заметим, что левая часть уравнения динамики робота (5.1) представлена в виде [c.139]

Простейшим способом управления по заданной программе является программное управление, используемое в некоторых промышленных роботах первого поколения. Аналитическая запись программного управления с учетом динамики робота имеет вид, аналогичный закону управления (5.2). При реализации такого управления в роли датчика выступает таймер, который последовательно шаг за шагом формирует управляющие воздействия на двигатели. [c.160]

Приведем формулы, определяющие структуру и явный вид адаптивной системы программного управления электрическими приводами робота. С этой целью прежде всего представим левую часть уравнения динамики робота (5.40) в следующем виде [c.167]

Управление динамикой роботов связано с формированием алгоритмов, расчетом программ управления, параллельной обработкой данных о состоянии робота и другими операциями. Все указанные операции выполняются на средних уровнях, которые принято называть тактическим и стратегическим [26]. Однако учитывая, что при определенной организации СУ ПР стратегический уровень может отсутствовать, а функции этих уровней тесно переплетаются, такое деление до некоторой степени представляется условным. Поэтому воспользуемся их общим характерным признаком — наличием алгоритмического и программного обеспечения и условимся называть средний уровень СУ ПР алгоритмическим. Подробное описание алгоритмического уровня дано в гл. 5. [c.111]

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РОБОТОВ [c.275]

Ошибка при обучении зависит от возможностей человека, проводящего обучение робота. Даже у опытного оператора она может оказаться существенной, если динамические свойства промышленного робота таковы, что оператору тяжело управлять им вручную. Динамика робота в режиме ручного управления должна быть согласована с физиологическими свойствами человека. [c.42]

Имея передаточную функцию промышленного робота и учитывая свойства самонастройки человека-оператора, можно найти ошибку позиционирования при обучении, соответствующую выбранному воздействию. Далее следует свести эту ошибку к минимуму средствами коррекции динамики робота. [c.43]

При решении задач механики требуется учитывать основные параметры приводов, их влияние на динамику управляемых ими механизмов. Проблема разработки приводов и систем управления роботами, манипуляторами, шагающими и другими машинами является одной из важнейших в создании машин подобного типа. При решении этих проблем возникают вопросы создания систем с большой надежностью, оптимальными габаритами, малой инерционностью, обладающих широкими диапазонами скоростей. [c.12]

В последнее десятилетие возрос интерес к теории пространственных механизмов и в том числе к их динамике, так как эти механизмы находят все большее применение, в частности, в задачах, связанных с внедрением роботов и манипуляторов, в задачах стыковки космических объектов. В этой области разработаны методы описания движения пространственных механизмов с несколькими степенями свободы, их силовой анализ, решены некоторые задачи уравновешивания и колебаний этих систем. [c.16]

Развитие экспериментальной динамики подготовило условия для разработки и совершенствования методов контроля и диагностики автоматического оборудования, работающего в промышленности. Разработка методов технической диагностики применительно к машинам-автоматам, промышленным роботам и манипуляторам, двигателям, летательным аппаратам основана на выделении объективных критериев качества, определяющих работоспособность и одновременно признаки дефектных состояний механизмов. [c.17]

Необходимость расширения раздела, в котором изучается динамика механизмов, и, в частности, колебательные процессы в машинах, вызывается не только появлением роботов и манипуляторов, но и возросшими требованиями к анализу и синтезу тяжелонагруженных и быстроходных современных машин. Однако во втузовских курсах дать достаточно полное изложение теории колебаний пока не представляется возможным из-за недостаточного объема учебных занятий. Только в университетских курсах удается дать решения задач динамического исследования механизмов с учетом колебательных процессов, так как эти курсы могут опираться на те сведения по теории колебаний, которые сообщаются в расширенном курсе общей механики, а иногда и в специальном курсе теории колебаний. [c.15]

Современные роботы представляют собой систему с распределенными и сосредоточенными параметрами. Они обладают инерционностью. При исследовании динамики все распределенные параметры необходимо заменить на сосредоточенные. Необходимо также учитывать упругость звеньев. [c.69]

Динамика отдельных звеньев робота, динамика приданных механизмов, движения различных приводов могут быть сведены к системе линейных уравнений вида [c.70]

Замечание. Следует учесть, что для адаптивных роботов важными являются внешние факторы распознавания, которые строятся па матричной основе. Динамика этих факторов может быть охарактеризована также с помощью уравнения вида (4.33). Пожатому изложенный метод может быть применен и для адаптивных роботов. Разница состоит в выборе оператора К (р). Учитывая сложность математического матричного аппарата, реализация его возможна только с помош ью ЭВМ. [c.74]

Пусть динамику всего комплекса, включающего робот, приво- [c.75]

Математическое описание элементов динамической системы промышленного робота (ПР) — один из основных этапов решения задачи анализа его динамики. Такое описание может быть получено двумя путями. Первый — составление описываюш ей объект системы дифференциальных уравнений. Это возможно, когда известны и с достаточно точными для практических целей упрощающими допущениями могут быть описаны физические процессы, происходящие в объекте. Полученное подобным, аналитическим путем математическое описание объекта исследования учитывает наиболее общие его конструктивные особенности и поэтому может быть распространено на целый класс аналогичных объектов. Вместе с тем в таком описании практически невозможно учесть локальные особенности конкретного объекта, что приводит к отличию реальных динамических характеристик от теоретических. [c.61]

Таким образом, построенная математическая модель (уравнения (5)—(10)) с учетом области а,, (а) позволяет а) произвести более тщательный расчет динамики этого механизма уше на стадии проектирования б) оптимальным образом подобрать параметры системы для получения требуемых характеристик в) подобрать закон торможения руки робота с целью повышения его быстродействия и точности позиционирования. Полученная модель может служить основой для разработки диагностических моделей робота. [c.73]

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРИВОДОВ РОБОТОВ [c.74]

Выражения (6.6) и (6.7) можно использовать в уравнениях динамики, в частности при анализе колебаний манипулятора, а также для диагностирования механизмов конструкции роботов модульного типа. [c.87]

ДИНАМИКА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА С ПНЕВМОПРИВОДОМ [c.11]

Одной из основных проблем роботостроения является изучение динамики роботов на стадяи их проектирования, с тем чтобы установить их быстродействие и точность, пози-ционирования при работе по различным программам. [c.11]

Исполнительные механизмы роботов представляют собой проотран- ственные системы со многими степенями свободы, В Овдаи с этим исследование динамики роботов и манипуляторов представляет значительные трудности. [c.11]

Одной из главных причин резкого ухудшения качества тради ционных систем числового программного управления (вплоть до полной потери работоспособности) являются разного рода внешние возмущения и непредсказуемы,й дрейф параметров, существенно влияющие на динамику робота и, в частности, на точность выпол нения технологических операций. Поэтому представляется целесообразным прежде всего оценить влияние указанных возмущений на качество программного управления. С этой целью рассмотрим динамическую модель манипулятора, описываемую векторным дифференциальным уравненнем Лагранжа вида [c.133]

Программные движения шасси и манипулятора поступают в систему серворегуляторов приводов исполнительных механизмов робота, цель которой заключается в том, чтобы обеспечить их фактическую отработку. Однако точное осуществление программных движений практически невозможно из-за наличия разного рода возмущений и неопределенностей, существенно влияющих на динамику робота. К ним относятся непредсказуемый дрейф параметров приводов и исполнительных механизмов, изменение нагрузки на шасси и т. п. Для компенсации этих возмущений и неопределенностей обычные законы стабилизации программных движений, реализуемые в серворегуляторах приводов, должны быть дополнены алгоритмами самонастройки. [c.212]

Программа лабораторных исследований включала в себя экспериментальные измерения динамических характеристик робота и точности его позиционирования. Исследования динамики робота дали возможность получить передаточные функции по каждой из координат и отработать наиболее благоприятные режимы движения при сварке. Точность позиционирования определяли с учетом динамической ошибки — при реальном процессе сварки, но исключая ошибки, связанные с фиксацией и изготовлением заготовок. Для этой цели свариваемую заготовку фиксировали в зажимах робот, оснаш,енный сварочными клещами, обучали по намеченным на ней точкам и, далее, производили сварку в автоматическом режиме с многократным повторением программы без смены заготовки. При этом максимальный разброс точек составил вдоль шва 0,6 мм, поперек шва 0,9 мм. Разброс точек по вертикали не измеряли, так как на роботе установлены самобалансирующиеся сварочные клещи. [c.146]

Учебник огвечает современному состоянию науки о машинах и механизмах и соответствует программе, утвержденной Государственным комитетом СССР по народному образованию. Кроме традиционных раздеюв (теории структуры, кнпематикн, кинетостатики, динамики и синтеза механизмов) в учебник вошли вопросы теории машин-автоматов, роботов и манипуляторов, сведения об управлении машинами. [c.2]

В разделах кинематики и динамики механизмов рассматриваются пространственные механизмы промышленных роботов и манипуляторов. В разделе Основы теории машин-автоматов излагаются методы лостроения систем управления машин-автоматов с механическими, пневматическими и гидравлическими элементами. [c.391]

Динамика промышленных робртов. В отличие от копирующих манипуляторов с ручным приводом промышленные роботы представляют собой механическую сис[гему, в которой динамические нагрузки (нагрузки от сил инерции) могут быть значительными. Эти нагрузки определяются из решения системы уравнений движения. Для составления уравнений движения пространственного механизма с несколькими степенями свободы применяются два метода метод уравнений Лагранжа второго рода и кинетостатический метод. Поясним оба метода на примере простейшего промышленного робота с тремя степенями свободы при цилиндрической зоне обслуживания (рис. 149). [c.272]

Переменность структуры АПМП может выражаться и сменой цифровой машины (ее характеристик), вида робота, характеристик транспортно-складских комплексов. С учетом переменности структуры динамика производства будет записываться уравнением [c.59]

Много внимания уделил В. П. Горячкин общей гео-рии механизмов и машин, рассмотрев структуру кинематику и динамику плоских и пространственных меха- низмОв. Большая его заслуга — внедрение в практическую механику аналитических методов исследования кинематики и динамики механизмов сельскохозяйственных 1машин. Одним из первых он вместе с профессором Н. И. Мерцаловым начал изучать пространственные механизмы. Можно без преувеличения утверждать, что они как бы предвидели, что с появлением ЭВМ и роботов аналитические методы и теория пространственных механизмов займут важное место в задачах проектирования принципиально новых машин. [c.148]

В настоящей монографии предпринята попытка на базе обобщения опубликованных работ, отечественного и зарубежного опыта диагностирования технологического оборудования, промышленных роботов, транспортных и управляющих систем рассмотреть перспективы развития методов ТД в специфических условиях гибкого автоматизированного производства (ГАП) и систематизированно изложить вопросы, представляющие интерес для широкого круга научных работников и инженеров, которым предстоит работать в этой новой области автоматизации производства. К написанию ряда разделов книги были привлечены не только коллеги автора по работе в ИМАШ, но и ученые других ведущих научно-исследовательских и учебных институтов, работающих над вопросами диагностирования машин и создания средств для безразборного контроля состояния оборудования (участив соавторов в написании разделов книги отмечено в оглавлении). Автор выражает благодарность сотрудникам лаборатории экспериментальной динамики машин ИМАШ Т. П. Анисимовой, О. Б. Бирюковой, Л. В. Кузьминской, А. Э. Сымонович, оказавшим большую помощь при подготовке рукописи книги. [c.5]

Линеализованные уравнения динамики исполнительного механизма и привода позволяют рассмотреть колебания робота при выходе на заданную позлцию и определить его быстродействие и точность позиционирования. [c.12]

Для получения полных уравнений динаиики робота к полученный уравненлнм следует добавить уравнения динамики привода. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...