Математическое обеспечение промышленных роботов
.pdf
ЛЕКЦИЯ 11
Подвижные системы координат
Рис. 11.1. Подвижная система координат
r r* h.
v t
v t
a t
a t d 2r dt2
dr |
dr dh |
v vh ; |
||
dt |
|
dt |
dt |
|
dr |
dh d r |
r dh . |
||
dt |
|
dt |
dt |
dt |
dv t |
d2r |
d2h a ah ; |
||
dt |
|
|||
|
dt2 |
dt2 |
||
2 |
d r |
r d r d22h . |
||
dt |
||||
|
dt |
dt |
||
(11.1)
(11.2)
(11.3)
(11.4)
(11.5)
50
ЛЕКЦИЯ 12
Кинематика звеньев манипулятора
Рис. 12.1. Взаимосвязь систем координат, имеющих начала в точках 0, 0*, 0'
|
|
|
|
v d pi |
1 |
p |
v |
, |
|
|
(12.1) |
||||
|
|
|
|
i |
dt |
|
i |
|
i |
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
i 1 |
|
|
|
, |
|
|
|
(12.2) |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|||||||
|
d 2 pi |
|
|
2 i 1 |
d pi |
|
|
|
|
, |
(12.3) |
||||
Ui |
|
2 |
i 1 pi |
|
|
|
i 1 i 1 pi |
Ui 1 |
|||||||
|
dt |
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.4) |
|
|
|
|
|
|
i |
i |
1 i . |
|
|
|
|||||
51
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
i 1 i . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
i 1 |
d |
i |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 i . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
, |
если |
|
i е |
|
сочленение вращательное; |
||||||
|
|
|
zi 1qi |
|
|
||||||||||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
если |
|
i е |
|
сочленение поступательное. |
||||||
|
|
|
|
0, |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
, |
если |
|
i е |
|
сочленение вращательное; |
||||||
|
d |
|
zi 1qi |
|
|
||||||||||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
dt |
|
|
|
|
если |
|
i е |
|
сочленение поступательное. |
|||||||
|
|
|
|
0, |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
|
i е |
|
сочленение вращательное; |
|||||
i |
|
i 1 zi 1qi , |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
, |
|
|
если |
|
i е |
сочленение поступательное. |
|||||||
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.5)
(12.6)
(12.7)
(12.8)
(12.9)
dpi dt
|
|
i 1 zi 1qi i 1 zi 1qi , если |
i е |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вращательное; |
|
|
сочленение |
|
|||||
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
если |
i е |
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
сочленение поступательное. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
i е |
сочленение вращательное; |
||
i |
pi , |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
i е |
сочленение поступательное. |
||
zi 1qi , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(12.10)
(12.11)
52
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
i е |
||||||
|
|
dt |
|
|
i |
pi |
i |
i |
pi , если |
||
d 2 p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
dt2 |
i |
сочленение вращательное; |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
если |
i е |
||
|
|
zi 1qi , |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сочленение поступательное. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если i е |
|
|
|
|
i |
pi vi , |
|
|
|
|||||
|
|
сочленение вращательное; |
|
||||||||
|
vi |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, если i е |
||
|
|
zi 1qi i |
pi vi 1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сочленение поступательное. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ab c b ac a bc , |
|
||||||
|
|
|
|
a bc b ac c ab . |
|
||||||
|
|
|
i |
|
|
vi 1, |
если i е |
|
|||
i pi |
i pi |
|
|||||||||
vсочленение вращательное;
izi 1qi i pi 2 i zi 1qi i i pi vi 1,
если i е сочленение поступательное.
(12.12)
(12.13)
(12.14)
(12.15)
(12.16)
53
Литература
1.Фу, К. Робототехника / К. Фу, Р. Гонсалес, К. Ли. – М. : Мир, 1989. – 624 с.
2.Шахинпур, М. Курс робототехники / М. Шахинпур. – М. :
Мир, 1990. – 527 с.
3.Механика промышленных роботов / под ред. К. В. Фролова, Е. И. Воробьева. – М. : Высшая школа, 1988. – Кн. 1 : Кинематика
идинамика. – 1988. – 304 с.
4.Корн, Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. – М. :
Мир, 1974. – 832 с.
5.Околов, А. Р. Математическое обеспечение промышленных роботов: учебно-методический комплекс для студентов специальности 1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы» : в 2 ч. / А. Р. Околов, Е. Р. Новичихина, Г. С. Свидерский. – Минск : БНТУ, 2012–2013. – Ч. 1 : Лабораторные работы. – 2012. – 80 с.
6.Околов, А. Р. Математическое обеспечение промышленных роботов : учебно-методический комплекс для студентов специальности 1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы»: в 2 ч. / А. Р. Околов, Е. Р. Новичихина, Г. С. Свидерский, А. А. Шевченко, С. И. Шахнер. – Минск : БНТУ, 2012–2013. – Ч. 2 : Курсовая работа. – 2013. – 60 с.
54
|
Содержание |
ЛЕКЦИЯ 1.............................................................................................. |
3 |
ЛЕКЦИЯ 2.............................................................................................. |
8 |
ЛЕКЦИЯ 3............................................................................................ |
12 |
ЛЕКЦИЯ 4............................................................................................ |
13 |
ЛЕКЦИЯ 5............................................................................................ |
19 |
ЛЕКЦИЯ 6............................................................................................ |
24 |
ЛЕКЦИЯ 7............................................................................................ |
29 |
ЛЕКЦИЯ 8............................................................................................ |
35 |
ЛЕКЦИЯ 9............................................................................................ |
40 |
ЛЕКЦИЯ 10.......................................................................................... |
47 |
ЛЕКЦИЯ 11.......................................................................................... |
50 |
ЛЕКЦИЯ 12.......................................................................................... |
51 |
Литература ............................................................................................ |
54 |
55
Учебное издание
ОКОЛОВ Андрей Ромуальдович ДРОЗД Анастасия Витальевна МАТРУНЧИК Юлия Николаевна ЛИЦКЕВИЧ Ольга Вячеславовна
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ
Учебно-методическое пособие к лекциям для студентов специальности
1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы»
Редактор О. В. Ткачук Компьютерная верстка Н. А. Школьниковой
Подписано в печать 24.12.2015. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Ризография.
Усл. печ. л. 3,25. Уч.-изд. л. 2,54. Тираж 100. Заказ 658.
Издательиполиграфическое исполнение: Белорусскийнациональныйтехнический университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий № 1/173 от 12.02.2014. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск.
56
