- •Содержание
- •Кинематическая цепь…………………………………………………...16 Кинематическая схема механизма…………………………………….17
- •Предмет и задачи курса «Механика автоматических устройств»
- •Основные термины и определения, используемые в робототехнике и манипуляторостроении
- •Классификация промышленных роботов
- •Классификация промышленных роботов
- •Классы точности промышленных роботов
- •Иерархия взаимодействия человека с роботом
- •Некоторые сведения из истории
- •Структура и кинематика механизмов Основные понятия и определения
- •Кинематические пары
- •Кинематическая цепь
- •Условные обозначения кинематических пар
- •Кинематическая схема механизма
- •Кинематическое соединение
- •Кинематические соединения
- •Степени свободы механизма
- •Методы аналитического отображения структуры механизмов
- •Отображение структуры в форме конечных множеств
- •Отображение структуры в форме отношений
- •Отображение структуры в форме матриц
- •Отображение структуры в форме числовой последовательности
- •Структурные характеристики механизмов
- •Порядок структуры
- •Тип кинематической цепи
- •Род кинематической цепи
- •Плоские и пространственные цепи механизмов
- •Число измерений структуры
- •Сложность структуры
- •Структурная значимость кинематической пары
- •Кинематические характеристики манипуляторов
- •Рабочий объем манипулятора
- •Рабочая зона манипулятора
- •Маневренность манипулятора
- •Скорость линейных перемещений звеньев.
- •Скорость угловых перемещений
- •Точность манипуляторов
- •Величина и коэффициент сервиса
- •Определение зоны обслуживания, величины и коэффициента сервиса манипуляторов
- •Общие сведения о системах координат
- •Кинематический анализ манипуляторов
- •Кинематический анализ манипуляторов методом проекций
- •Кинематический анализ манипуляторов методом преобразования координат Некоторые сведения о системах координат
- •Связь между прямоугольными, цилиндрическими и сферическими
- •Некоторые сведения из алгебры матриц
- •Задачи кинематического расчёта
- •Условия выбора систем координат
- •Преобразование прямоугольных координат
- •Элементарные преобразования координат
- •Совмещение двух координатных систем, произвольно расположенных в пространстве
- •Пример кинематического анализа манипулятора «Маскот-1»
- •Кинематический анализ манипулятора промышленного робота
- •Динамика манипуляционных устройств
- •Силовой анализ механизмов Задачи силового анализа механизмов
- •Силы инерции звеньев плоских механизмов
- •Силы инерции звеньев пространственных механизмов
- •Условие статической определимости кинематической цепи
- •Силовой анализ с учетом трения
- •Определение реакций опор с учётом сил трения
- •Уравнения движения механизмов Характеристики сил, действующих на звенья
- •Уравнения движения механизма в форме интеграла энергии
- •Кинетическая энергия механизма
- •Приведение сил и масс в механизмах
- •Дифференциальное уравнение движения механизма
- •Режимы движения механизма
- •Уравнения движения механизма
- •С оставление уравнений движения
- •Определение усилий приводов манипулятора при реализации движения объекта по заданной траектории
- •Определение сил и моментов, обеспечивающих программное движение манипулятора
- •Кинетостатический метод составления уравнений движения
- •Расчет манипуляторов промышленных роботов на жесткость и точность позиционирования
- •Конструктивные и расчетные схемы
- •Уравнения деформации конструкции
- •Влияние зазоров и контактных деформаций в опорах на погрешность позиционирования промышленных роботов
- •Влияния расстояний между опорами на смещение руки робота
- •Литература.
- •Раздел 1. Структурный анализ и синтез автоматических устройств
- •Раздел 2. Кинематика механизмов автоматических устройств
- •Раздел 3. Динамика механизмов автоматических устройств
- •Раздел 4. Точность автоматических устройств
Кинематическая цепь
Кинематической цепью называют связанную систему звеньев, образующих кинематические пары. Кинематические цепи подразделяют на открытые и замкнутые, плоские и пространственные. Открытой кинематической цепью называют такую, в которой имеются звенья входящие только в одну кинематическую пару. Замкнутой кинематической цепью называют такую, в которой все звенья входят не менее, чем в две кинематические пары. Отличительной чертой кинематической цепи образующей механизм, является подвижность и определенность движений ее звеньев относительно стойки. Если все точки звеньев описывают траектории, лежащие в параллельных плоскостях, то механизм называется плоским. Если же точки звеньев перемещаются по неплоским траекториям, лежащим в пересекающихся плоскостях, механизм называется пространственным. Если точки звеньев описывают траектории на сферах с одним неподвижным центром, механизм называют сферическим.
Рычажным механизмом называют такой, в котором звенья образуют лишь низшие кинематические пары. Механизм, имеющий одни вращательные пары, называют шарнирным.
Таблица 3
Условные обозначения кинематических пар
Класс пары |
Число условий связи |
Число степеней свободы |
Название пары |
Условное обозначение |
I
II
III
III
IV
IV
V
V
V
|
1
2
3
3
4
4
5
5
5 |
5
4
3
3
2
2
1
1
1 |
Шар – плоскость
Шар – цилиндр
Сферическая
Плоскостная
Цилиндрическая
Сферическая с пальцем
Поступательная
Винтовая
Вращательная |
|
Кинематическая схема механизма
Кинематической схемой механизма называют его условное изображение с использованием обозначений звеньев и кинематических пар в соответствии с ГОСТ 2.770-68.
На кинематической схеме указывают геометрические величины, позволяющие определить движение выходных звеньев по заданному движению входных. Направление движения входных звеньев отмечают дуговыми стрелками. Большими буквами латинского алфавита обозначают центры шарниров. Кинематическая схема должна иметь все параметры, необходимые для кинематического анализа: длины звеньев, числа зубьев зубчатых колес, профили элементов высших пар, постоянные углы между плечами звеньев и т.п. Профили кулачков выражают полярными координатами или указывают центры и радиусы кривизн. Конструктивные особенности деталей, не оказывающих влияния на движение механизма, на кинематической схеме не изображают. Если эти особенности нужно учесть, то составляют конструктивную схему механизма.
