4. Как осуществляется методика вычисления управляющих моментов?

Если движение манипулятора описывается уравнением Лагранжа-Эйлера или Ньютона-Эйлера, задачей управления является нахождение управляющих моментов и сил. Эти моменты и силы должны обеспечивать максимально приближенное к заданной траектории движение конечного звена манипулятора в реальном времени.

Передаточная функция одного сочленения робота

Промышленные роботы имеют электрические, гидравлические или пневматические приводы. Чаще всего каждое сочленение манипуляторов оснащается электродвигателями постоянного тока с независимым возбуждением. Особенности такого привода – высокая мощность, плавность хода, регулируемость, линейность нагрузочной характеристики и небольшие постоянные времени.

Рисунок 16.2. Эквивалентная схема двигателя постоянного тока

с управлением в цепи якоря

и ,

,

,

.

.

Если нагрузка подсоединена к внешнему редуктору, момент, обеспечиваемый выходным валом двигателя, равен сумме моментов, потребляемых двигателем и нагрузкой

.

,

.

.

.

где

,

,

,

.

.

.

.

,

.

Уравнение является передаточной функцией одного сочленения манипулятора, связывающей прикладываемое напряжение с угловым перемещением сочленения. Блок-схема системы показана на рис. 16.4.

Рисунок 16.4. Передаточная функция разомкнутой системы одного сочленения манипулятора робота

5. Приведите эквивалентную схему двигателя постоянного тока с управлением в цепи якоря, который может быть использован в сочленениям манипулятора?

Двигатель постоянного тока состоит из:

		- индуктора (статора);
		- якоря (ротора);
		- коллектора;
		- токосъемных щеток;
		- конструктивных элементов.

 

Якорь и индуктор разделены между собой воздушным зазором. Индуктор представляет из себя станину, которая служит для того, чтобы закрепить основные и добавочные полюса магнитной системы двигателя. На основных полюсах располагаются обмотки возбуждения, а на добавочных – специальные обмотки, которые способствуют улучшению коммутации.

Коллектор подводит постоянный ток к рабочей обмотке, которая уложена в пазы ротора. Коллектор имеет вид цилиндра и состоит из пластин, изолированных друг от друга, он насажен на вал двигателя. Щетки служат для съема тока с коллектора, они крепятся в щеткодержателях для обеспечения правильного положения и надежного нажатия на поверхность коллектора.

Рисунок 1 – Конструкция двигателя постоянного тока

Двигатели постоянного тока классифицируют по магнитной системе статора:

1) ДПТ с постоянными магнитами;

2) ДПТ с электромагнитами:

		- ДПТ с независимым возбуждением;
		- ДПТ с последовательным возбуждением;
		- ДПТ с параллельным возбуждением;
		- ДПТ со смешанным возбуждением.

Рисунок 2 – Схемы подключения двигателя постоянного тока 

Схема подключения обмоток статора существенно влияет на электрические и тяговые характеристики привода.