Билет №23

1. Контактные и бесконтактные сенсорные системы.

Контактные сенсорные системы - для очувствления рабочих органов манипуляторов и корпуса мобильных роботов. Они позволяют фиксировать контакт с объектами внешней среды (тактиль­ные сенсоры), измерять усилия, возникающие в месте взаимодействи, определять проскальзывание объектов при их удержании захватным устройством. Они накладывают существенные ограничения на динамику и прежде всего на быстродействие управления роботом.

Тактильные сенсоры помимо получения информации о контакте приме­няются и для определения размеров объектов (путем их ощупывания). Они реализуются с помощью концевых выключателей, герметизирован­ных магнитоуправляемых контактов, на основе токопроводящей резины ("искусственная кожа") и т. д. Важным требованием является высокая чувствительность (срабатывание при усилии в единицы и десятки грамм), малые габариты, высокая меха­ническая прочность и надежность.

В бесконтактных сенсорных системах для получения требуемой инфор­мации используются излучаемые ими специальные сигналы (оптические, радиотехнические, ультразвуковые и т. д.) и естественные излучения сре­ды и ее объектов. В зависимости от этого различают активные и пассив­ные сенсорные системы. Активные сенсорные системы имеют передатчик, излучающий первичный сигнал, и приемник, регистрирующий прошед­ший через среду прямой сигнал или вторичный сигнал, отраженный от объектов среды. Пассивные системы имеют, естественно, только прием­ное устройство, а роль излучателя играют сами объекты внешней среды. Поэтому пассивные сенсорные системы технически обычно проще и де­шевле активных, но менее универсальны.

2. Электрические приводы

В промышленных роботах нашли применение электроприводы следующих типов:

• На двигателях постоянного тока традиционных коллекторных и бесколлекторных(вентильных);

• На асинхронных двигателях как нерегулируемых(с цикловым управлением), так и с частотным управлением;

• На шаговых двигателях;

• На различного типа регулируемых муфтах в сочетании с нерегулируемым асинхронным двигателем или двигателем постоянного тока;

• На электромагнитах (соленоидных и других типов).

В основном применяются традиционные электроприводы с угловым перемещением, т.е. вращающиеся. Однако в роботах с поступательными перемещениями наряду с вращающимися двигателями в комбинации с механизмами, преобразующими вращательное движение в поступательное, нашли применение и специальные линейные приводы постоянного и переменного тока.

Электроприводы для роботов в общем случае включают электродвигатель, снабженный датчиками обратной связи по положению и скорости, механическую передачу, часто тормоз, иногда муфту(для защиты двигателя от перегрузки) и устройство управления.

К перспективным разработкам электрических приводов для роботов относятся высокомоментные безредукторные двигатели, приводы с непосредственным цифровым управлением и бездатчиковые приводы с расчетом значений перемещения и скорости по измеряемым электрическим переменным двигателя.

Билет 29.