3. Построение рабочей зоны.

Рабочее пространство промышлен­ного робота — пространство, в котором может находиться мехатронное устройство.

Рабочая зона мехатронного устройства — про­странство, в котором может находиться рабочий орган (например, рука) при функционировании мехатронного устройства.

Рабочая зона ограничивается сложной поверхностью огибающая все возможные положения. Рабочая зона оценивается объёмом формы, которые определяют функциональные возможности манипулятора. Знание границ рабочей зоны необходимо для сравнительной оценки двигательных возможностей различных конечностей манипулятора.

Для выявления рабочей зоны необходимо:

1. Структурная компоновка схемы, то есть число, взаимно расположенных степеней подвижности.

2. Ограничение на перемещение по степеням подвижности.

3. Геометрические размеры звеньев кинематической цепи манипулятора.

Для построения рабочей зоны придадим перемещения по обобщенным координатам q₁, q₂, q₃ от крайних минимальных до крайних максимальных значений.

Если обобщенным координатам q₁ и q₂ придать фиксированные границы и минимальное значение, а обобщенную координату q₃ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу AB.

Если обобщенным координатам q₁ и q₂ придать фиксированные границы и q₁придать максимальные а q₂ минимальное значения, а обобщенную координату q₃ изменять в пределах от максимального до минимального значений, то мы получим границу A’B’.

Если обобщенным координатам q₂ и q₃ придать фиксированные границы и q₂ минимальное значение, а q₃ максимальное значение и обобщенную координату q₁ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу BB’.

Если обобщенным координатам q₂ и q₃ придать фиксированные границы и q₂ минимальное значение, а q₃ минимальное значение и обобщенную координату q₁ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу AA’.

Если обобщенным координатам q₁ и q₃ придать фиксированные границы и максимальные значения, а обобщенную координату q₂ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу B’D.

Если обобщенным координатам q₁ и q₃ придать фиксированные границы и q₁ максимальное значение q₃ минимальное значение, а обобщенную координату q₂ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу А’С.

Если обобщенным координатам q₁ и q₃ придать фиксированные границы и минимальные значения, а обобщенную координату q₂ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу АС.

Если обобщенным координатам q₁ и q₃ придать фиксированные границы и q₁ минимальное значение q₃ максимальное значение, а обобщенную координату q₂ изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу BD.

Заключение

В ходе курсового проектирования был проведен динамический анализ манипулятора. Построена и описана рабочая зона манипулятора. Решены прямая и обратная задачи о положении объекта манипулирования. Данные задачи были решены с помощью уравнения Лагранжа второго рода.