Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы организационно-технологического управления роботизированными комплексами. Учебное пособие
.pdf
231
Таблица 17
Сравнительная эффективность человека и промышленного робота
Характеристики Промышленный робот Человек Досто-
инства (+),
недостатки
робота (-)
1 2 3 4
I Сравнение физиологических возможностей и характеристик
1.Подвижность
А.
Корпус/Туловище
а) Один из четырех
типов:
-прямолинейное движение по одной или нескольким координатам;
-вращательное движение
вокруг одной или нескольких осей;
-комбинированные прямолинейные (вращательные) движения;
-перемещение робота в
целом (глобальные
степени подвижности)
б) Максимальные
пределы скоростей:
движение линейные:
вдоль оси Х: 5-18 м со
скоростью 1.5-2.5 м/с,
вдоль оси Y:1.5-13 м со
скоростью 1.5-3.5 м/с;
угловые: Х, Y до 180
О
/с
а) Перемещение
тела в целом в
сочетании с
тремя степенями подвижности (вращательными) в
пояснице
б)
Вращательное
движение в
пояснице
вокруг осей: Х-
180О; Y-150О;
О
Z-90
при
скорости до
О
90
/с
^
^
232
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
Б.
Манипулятор/
Рука
а) Четыре основные
системы координат по
региональным (переносным) степеням подвижности:
-прямоугольная;
-цилиндрическая;
-сферическая;
-ангулярная.
б) Один или несколько
манипуляторов с
возрастанием
функциональности на
каждый дополнительный
манипулятор.
в) Типовые максимально
возможные перемещения
и скорости:
прямолинейное внутрь –
наружу (вдоль оси Y):
300 – 3000 мм
100 – 1500 мм/с;
прямолинейное слева –
направо (вдоль оси Х):
100 – 6000 мм
100 – 1500 мм/с;
а) Рука с плечевом и локтевом
суставах, работающая в ангулярной системе
координат
б) Две руки, не
могут успешно
функционировать полностью
независимо.
в) Типовые параметры движения и скорости:
максимальная
скорость прямолинейного движения 1500
мм/с, средний
горизонтальный
размер рабочей
области (стоя):
625 мм;
^
+
+
233
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
прямолинейное сверху –
вниз (вдоль оси Z):
50 – 4800 мм
50 – 5000 мм/с;
вращательное справа –
налево (вокруг оси Y):
50 – 380
О
5 – 240 градус/с;
вращательное сверху –
вниз (вокруг оси Х):
25 – 330
О
10 – 170 градус/с
г) Типичные максимальные пределы рабочих зон
и скоростей:
вращение вокруг оси Х:
100 – 575
О
35 – 600 градус/с
вращение вокруг оси Y:
40 – 360
О
диапазон
перемещения
справа – налево:
432 – 876 мм;
диапазон
перемещения
сверху – вниз:
1016 – 1828
мм;
горизонтальное
вращение руки
справа – налево;
165 – 225°;
вращение в
вертикальной
плоскости
(сверху – вниз):
в среднем 249;
30 – 300 градус/с
вращение вокруг оси Z:
100 – 530
О
30 – 300 градус/с.
Прямолинейное
движение (нетипично )
по горизонтали:
1000 мм
4800 мм/с.
Прямолинейное
движение (нетипично) по
вертикали:
150 мм
В. Интерфейс/
Запястье
400 мм/с
а) Три типа движений
рабочего органа по
локальным (ориентирующим) степеням
а) Запястье является биологическим интерфейсом, позволяющим закрепить кисть к
подвижности:
-прямолинейное;
+
234
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
-вращательное;
-комбинированное
/прямолинейноевращательное/.
Обычно запястье
имеет три вращательные
степени свободы (вокр уг
осей Х, Y, Z).
Встречаются случаи
прямолинейного движения в горизонтальной и
вертикальной плоскости.
руке.
Запястье организует три вращательные степени свободы:
вокруг осей
X,Y,Z
Примеры
возможностей
движения:
О
90
вокруг оси
Х
О
180
вокруг оси
Y
О
180
вокруг оси
Z
Г. Рабочий
орган/Кисть
а) Может быть настолько
сложным, что его можно
считать небольшим
манипулятором.
б) Рабочий орган можен
быть выполнен в виде
а) Обладает 12
степенями
подвижности и
ангулярной
конфигурацией.
Пять пальцев на
руке, три сустава с вращением
в вертикальной
и один сустав с
вращением в
горизонтальной
плоскости.
Кисть человека
является прототипом камерного захватного
устройства
б) Типичные
размеры кисти:
+
+
235
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
2. Характерные
размеры
А.
Корпус/Туловище
захватного устройства,
технологического инструмента и различных
приспособлений. Кроме
того рабочий орган
может быть спроектирован любого размера.
а) Корпус:
высота 0.03 – 2.5 м;
ширина 0.02 – 1.5 м;
масса 3 – 20000 кг.
длина 163– 208
мм,
ширина 68 – 97
мм (у большого
пальца),
толщина 20–33
мм (у оснований
пальцев).
Туловище
дний взрос-
-рост 1,7 – 1,9 м,
-длина руки 745
–947 мм,
-ширина 478 –
579 мм,
-масса 65 –
100 кг.
+
3. Сила и
мощность
б) Требуемая площадь
(рабочая зона):
до нескольких квадратных метров для крупных
моделей;
для роботов монтируемых на потолках не
требуется
а) 0,1 – 100 кг полезной
нагрузки при работе с
минимальной скоростью.
Снижается с ростом
скорости выше
номинальной.
б) Рабочее
пространство
около 1 кв.м.
а) Максимальный груз, который выдерживает рука, мене
30 кг., и зависит
от типа движения, направления нагрузки,
скорости перемещения и т.д.
+
+
236
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
б) Максимальная
грузоподъемность –
8500 кг (постоянная
работа с данным грузом)
б) Максимальный вес, поднятый человеком – 280 кг
(разовое
поднятие)
+
4. Стабильность
в) Мощность зависит от
полезной нагрузки
Абсолютная в отсутствие
неполадок
в) Мощность 2
л.с. в течении 10
секунд
(1л.с.=735,75
Вт), 0,5 л.с. в
течении 120
секунд, 0,2 л.с. в
течении продолжительного
времени
Человек подвержен усталости; силовые
характеристики
могут различаться в статике
и динамике, не
постоянны и
зависят от
физического
состояния
а) Низкая.
б) Может
улучшаться по
мере накопления опыта и при
обучении.
+
+
+
в) Зависит от
физической и
психологической усталости
+
237
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
5. Работа с
перегрузкой
или недогрузкой.
6. Требования к
окружающей
среде
а) Постоянная производительность до проектного значения номинальной нагрузки, затем
быстрый отказ.
б) Недостаточная нагрузка не влияет на
производительность.
а) Окружающая температура от –10 до +60ОС.
б) Относительная влажность воздуха 90 %.
в) Можно приспособить к
неблагоприятным
внешним условиям
г) Может потребоваться внешний контроль
результатов
работы.
а) Производительность
плавно снижается до полного
отказа.
б) Значительная
утомляемость
под воздействием частых
разнообразных
факт оров
а) Окружающая
температура 15
– 30ОС.
б) Влияние влажности незначительно.
в) Чувствительность к различным раздражителям и ядовитым веществам,
высоте, воздушному потоку
+
-
+
+
-
+
238
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
7. Исполнение
а) Роботы выпускаются в
следующем исполнении:
нормальное,
пылезащитное
теплозащитное,
пожаробезопасное,
взрывобезопасное.
а) Человек обеспечивается
средствами
индивидуальной
защиты и
спецодеждой в
зависимости от
производственных и климатических условий,
в которых он
работает.
^
8. Точность позиционирования
9. Способ установки (метод
крепления) и
модульность
конструкции
б) Исполнение робота
практически ни как не
отражается на его
технических
характеристиках
Минимальная погреш-
ность позиционирования
составляет ± 0,001 мм
б) Негативно
отражается на
производственной деятельности (снижение производительности,
повышенная
утомляемость и
т.п.)
Минимальная
ошибка разнообразных действий составляет ±0,4 мм
(без выполнения поисковых
движений)
+
+
239
1 2 3 4
II Сравнение интеллектуальных и коммуникативных возможностей
1. Возможности
по обработке
информации
В зависимости от усло- Физиологичесвий реализации химикотехнологического процесса и структуры
компоновочной схемы
РТК можно подобрать ПР
с необх одимым способом
как установки (основание, колонна,
портальное) так и
крепления (напольное,
стеновое, потол очное,
встроенное), а также
изменить конструкцию
ПР, скомпоновав ее из
имеющихся модулей.
а) Высокая скорость,
порядка 100 Мбит/с при
управлении от ЭВМ.
б) Не зависит от значений и обозначений сигнала.
кие возможности человека
строго регламентированы,
т.е. он не
обладает способностью конструктивного
приспособления
к выполнению
разнообразных
химико-технологических
процессов.
а) Низкая скорость (5 бит/с).
б) Зависит от
значения смысла сигналов.
Продолжение табл. 17
+
+
+
в) Нет оценки качества
информации, если это не
предусмотрено программой.
г) Обнаружение ошибок
зависит от программы.
д) Наличие высокого
уровня вычислительных
и алгоритмических возможностей ЭВМ.
в) Оценивается
надежность
информации.
г) Способность
к обнаружению
и исправлению
ошибок.
д) Больше эвристических чем
алгоритмических способностей.
-
-
^
240
Продолжение табл. 17
1 2 3 4
е) Незначительная
задержка во времени до
начала обработки
сигнала.
е) Большая
задержка,
порядка 1 – 3 с.
+
ж) Скорость приема
информации высока и
ограничена лишь
пропускной способностью канала.
з) Хорошие возможности
выбора и выполнения
ответных действий
(реакция).
и) Нет ограничений по
совместимости.
к) Несложно перепрограммировать, если имеется устройство программного управления с
возможностью реализации в автоматическом
режиме.
ж) Скорость
приема информации ограничена (10 – 20
бит/с).
+
з) Сильно огра-
ничены возможности выбора и
выполнения
ответных действий (одно в
секунду). С возрастанием опыта существует
тенденция к
"группированию" реакций.
и) Подвержен
влиянию различных факт оров совместимости.
к) Сложность
при аналитическом программировать, а
также при
обучении и
переобучении.
+
+
+
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]