641

2

УДК 621.01

Драпалюк, М. В. Механизмы роботов и манипуляторов Текст : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.02 – Технологические машины и оборудование / М. В. Драпалюк, Д. Ю. Дручинин; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж,

2016. – 12 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 2 от 26.02.2016 г.)

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев

3

ВВЕДЕНИЕ

Одной из активных и эффективных форм подготовки квалифицированного специалиста инженерно-технического профиля является самостоятельная работа студентов.

В этой связи с учетом специфики учебных дисциплин по направлению подготовки 15.03.02 предлагается вынести на самостоятельное изучение ряд вопросов, указанных в настоящих методических указаниях, и тесно связанных со смежными или базовыми учебными дисциплинами.

Для качественного и осмысленного изучения материала указанных тем следует строго соблюдать и выполнять комплекс следующих организационнометодических требований и правил:

-тщательно изучить и уяснить план темы занятий;

-выбрать из рекомендуемого списка литературы при помощи преподавателя минимум один основной и один дополнительный источник информации;

-изучить в соответствии с планом лекции конкретные вопросы, критически и творчески оценив их сущность, практичность и перспективность;

-ответить на конкретные контрольные вопросы, указанные к теме;

-сделать выводы и представить свои собственные предложения по практическому применению изученного материала.

Реализация предложенных организационно-методических форм самостоятельной работы и ее действенный контроль позволит активизировать учебный процесс и повысить качество освоения компетенций, определенных Федеральным государственным образовательным стандартом.

4

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗУЧАЕМОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Целью изучения дисциплины «Механизмы роботов и манипуляторов», относящейся к циклу обязательных дисциплин вариативной части учебного плана, является изучение общей теории и основ проектирования робототехнических систем и манипуляторов, а также их применения на предприятиях лесного комплекса.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

-ознакомление со структурой основных механизмов роботов и манипуляторов, их кинематическими и динамическими характеристиками.

-изучение методов определения параметров механизмов роботов и манипуляторов, методик их проектирования и эксплуатации на предприятиях лесного комплекса.

Таблица 1 Объем дисциплины и виды учебной работы по дисциплине

«Механизмы роботов и манипуляторов»

5

Объем дисциплины и виды учебной работы по дисциплине «Механизмы роботов и манипуляторов» (ускоренная форма подготовки)

6

ТЕМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕХАНИЗМЫ РОБОТОВ И МАНИПУЛЯТОРОВ»

Тема 1. Краткие исторические сведения о развитии и современном состоянии робототехники. Типы и область применения манипуляторов.

План.

1.Возникновение современной робототехники.

2.Создание интеллектуальных роботов.

3.Развитие отечественной робототехники.

4.Современный технический уровень погрузочно-разгрузочных манипу-

ляторов.

5.Технологические требования к робототехническим системам, используемым в лесном комплексе.

Литература: основная [1], дополнительная [2, 3, 4, 5, 6].

Контрольные вопросы

1.Современные предшественники роботов.

2.Что называется интеллектуальным роботом?

3.Основные тенденции развития робототехники.

4.Этапы развития отечественной робототехники.

5.Параметры оценки современного технического уровня погрузочноразгрузочных машин.

6.Особенности функционирования робототехнических систем в лесном комплексе.

7.Основные требования к робототехническим системам лесного ком-

плекса.

Тема 2. Приводы промышленных роботов и манипуляторов.

План.

1.Гидроприводы постоянной производительности и с постоянным давлением в системе.

2.Энергетические и статические характеристики приводов.

7

3.Комбинированные приводы.

4.Шаговые электродвигатели.

Литература: основная [1], дополнительная [1, 2, 4].

Контрольные вопросы 1. Основные схемы гидропривода, используемые в промышленных робо-

тах.

2.Методика расчета основных параметров гидропривода дроссельного регулирования.

3.Особенности функционирования цикловых приводов с цикловым позиционным управлением.

4.Пневматические дроссели.

5.Принцип работы комбинированных приводов.

6.Принцип действия шагового двигателя.

Тема 3. Воспринимающие устройства. Системы автоматического управления роботами.

План.

1.Устройства для измерения и контроля параметров внутреннего состояния систем и механизмов роботов.

2.Сенсорные устройства для контроля некоторых специфических параметров объектов манипуляции в лесном комплексе.

3.Числовые системы управления роботами.

Литература: основная [1], дополнительная [4].

Контрольные вопросы

1.Аналоговые и дискретные воспринимающие устройства информации.

2.Методика выбора датчиков для роботов.

3.Требования, предъявляемые к специальным сенсорным устройствам для лесного комплекса.

4.Виды и принцип функционирования сенсорных устройств, используемых в лесном комплексе.

9

Контрольные вопросы

1.Признаки, положенные в основу классификации технологических комплексов с применением роботов.

2.Классификационные признаки технологических комплексов с применением роботов.

3.Описание компоновочных схем робототехнических промышленных комплексов.

4.Уровни управления робототехническими технологическими комплек-

сами.

5.Трудности при решении задачи роботизации технологических комплексов и пути их решения.

6.Что такое гибкие производственные системы?

7.Преимущества использования гибкой автоматизации в промышленно-

сти.

8.Принципы построения гибких производственных систем.

Тема 6. Роботы, манипуляторы и робототехнические комплексы лесной промышленности и деревообрабатывающего производства.

План.

1. Роботы и робототехнические комплексы для валки и транспортировки

леса.

2.Роботы, манипуляторы и робототехнические комплексы для выполнения операций очистки деревьев от сучьев, раскряжевки хлыстов, сортировки и учета круглых лесоматериалов.

3.Роботы и робототехнические комплексы лесопильнодеревообрабатывающих производств.

Литература: основная [1], дополнительная [4].

Контрольные вопросы.

1.Конструктивное исполнение и описание работы роботов и робототехнических комплексов для валки и транспортировки леса.

2.Конструктивное исполнение и описание работы роботов и робототехнических комплексов для выполнения операций очистки деревьев от сучьев,

10

раскряжевки, сортировки и учета круглых лесоматериалов.

3. Конструктивное исполнение и описание работы роботов и робототехнических комплексов лесопильно-деревообрабатывающих производств.