20.Системы координат в которых работает пром робот. Рекомендации по выборе систем координат сборочного робота

Базовая система координат, в которых осуществляются основные движения исполнительных звеньев, существенно влияет на манипуляционные возможности и конструктивное построение робота. И хотя существуют довольно много вариантов построения различных систем координат, в современных ПР, как показано выше (), используются преимущественно пять основных базовых систем координат: прямоугольная, цилиндрическая, сферическая, сложная, сферическая, или ангулярная, и сложная цилиндрическая, или "SCARA".

Большинство современных промышленных роботов работают в цилиндрической (52%) и сферической (15%) системах координат, однако в последние годы возрастает число конструкций, работающих в ангулярной цилиндрической и сферической системах.

Тип привода ПР, определяемый по виду энергоносителя, существенно влияет на функциональные возможности и свойства роботов.

В ПР применяют пневматические, гидравлические, электрические и комбинированные приводы. Преимущественными типами приводов в настоящее время являются пневматические и гидравлические (около 78 %); электрический значительно уступает им по применению (22 %) в основном пока из-за отсутствия электродвигателей с необходимыми характеристиками, однако, благодаря своим бесспорным достоинствам, начинает все больше использоваться в роботостроении.

Тип системы управления в значительной мере определяет сложность и объем задач производства, доступных роботу. В ПР применяют цикловые, позиционные и контурные системы программного управления.

Объем (или емкость) памяти, определяющий количество вводимой в процессе программирования информации, характеризует возможности системы управления ПР: чем он больше, тем шире и технологические возможности ПР.

Исполнение промышленного робота зависит от условий окружающей среды, в которых он эксплуатируется. Для обычных условий эксплуатации создают ПР нормального исполнения. Для условий эксплуатации, отличающихся повышенным влиянием тех или иных вредных факторов, могут создаваться ПР в пылезащитном, теплозащитном, пожаро- и взрывобезопасном исполнениях. Различное исполнение ПР вносит соответствующие коррективы в его конструкцию.

22)Рабочие органы манипуляторов

Исполнительными органами робота явл. манипуляторы, снабженные захватным устройством либо другим инструментом. Звенья манипулятора соед. друг с другом кинематической парой 5-го порядка. Каждая кинематическая пара получает движение от управляющего привода. Приводы всех звеньев объединены единой системой управления (СУ) робота для осуществления коор-х движений всех звеньев в соотв. С требуемым передвижением. Рабочие органы ПР предназн. Для захвата, удержания или манипулирования изделием, а также для выполнения некоторых технологических операций. По назначению делят на: РО типа схват и технологические РО.

когда требуется информация о взятии и установке детали, об усилии сжимания, температуре, скорости перемещения детали или о положении схвата относительно детали и т. д., используются сенсорные датчики, которые устанавливаются непосредственно на захватных устройствах. Таким образом промышленные роботы могут применяться для выполнения вспомагательных операций, например основной операцией является автоматическая укладка тарированной продукции, а вспомогательной её взвешивание.

23) Надежность мехатронных устройств – обеспечивается набором принципов конструирования высоконадёжных устройств, заключается в том что на уровне узлов объединяется микромеханическе устройства, микрэлектронные системыуправления, устройства информационной техники (ПО и датчики).

24. Контроллер (датчик) положения вращающегося объекта или по-другому энкодер - это электромеханическое устройство, с помощью которого можно определить положение вращающейся оси (вала). В данном устройстве механическое движение преобразовывается в электрические сигналы, определяющие положение объекта, дают информацию об угле поворота вала, его положении и направлении вращения. С помощью энкодера также можно измерить длину и расстояние или установить перемещение инструмента.

Датчик угла поворота (сокр. ДУП) — устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта (вала) в электрические сигналы, позволяющие определить угол его поворота. Датчики угла поворота имеют множество применений. Они широко применяются в промышленности (в частности в сервоприводах), в роботостроении, в автомобилестроении (например для определения угла поворота рулевого колеса), в компьютерной технике (для определения угла поворота колеса компьютерной мыши) и т.п.

ДУПы подразделяются: по способу выдачи информации на накапливающие (инкрементные) и абсолютные (позиционные); по принципу действия на оптические, резистивные, магнитные, индуктивные, механические; по допустимому углу поворота вала на ДУПы с ограниченным диапазоном работы и ДУПы с неограниченным диапазоном работы.

Манипулятор - совокупность пространственного рычажного механизма и системы приводов, осуществляющая под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора действия (манипуляции), аналогичные действиям руки человека.

Движения, которые обеспечиваются манипулятором делятся на:

глобальные (для роботов с подвижным основанием) - движения стойки манипулятора, которые существенно превышают размеры механизма;

региональные (транспортные) - движения, обеспечиваемые первыми тремя звеньями манипулятора или его "рукой", величина которых сопоставима с размерами механизма;

локальные (ориентирующие) - движения, обеспечиваемые звеньями манипулятора, которые образуют его "кисть", величина которых значительно меньше размеров механизма.

В соответствии с этой классификацией движений, в манипуляторе можно выделить два участка кинематической цепи с различными функциями: механизм руки и механизм кисти. Под "рукой" понимают ту часть манипулятора, которая обеспечивает перемещение центра схвата - точки М (региональные движения схвата); под "кистью" - те звенья и пары, которые обеспечивают ориентацию схвата (локальные движения схвата).

Рассмотрим структурную схему антропоморфного манипулятора, то есть схему которая в первом приближении соответствует механизму руки человека (рис.19.3).

Рис. 19.3

Этот механизм состоит из трех подвижных звеньев и трех кинематических пар: двух трехподвижных сферических А3сф и С3сф и одной одноподвижной вращательной В1в.