3. Методические указания к выполнению лабораторной работы

Целью работы является построение динамической модели трехзвенного манипулятора, управляемого системой приводов, моделирование транспортной операции, а также исследование динамических характеристик при изменении параметров манипулятора. Для этого каждому студенту предлагается одна из кинематических схем (см. табл. 3.1), построенных на основе узлов качания (2 варианта: К1, К2), ротации (Р) или телескопического перемещения (Т). Движение в каждом из рассматриваемых узлов обеспечивается с помощью привода, обобщенная структурная схема которого представлена на рис. 3.1. Параметры приводов и узлов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.1. Варианты кинематических схем

Рис. 3.1. Обобщенная структурная схема привода

Таблица 3.2. Параметры приводов и узлов

Параметры звена и привода робота	Узел К		Узел Р	Узел Т
	Вариант 1	Вариант 2
l	0.7	0.55	0.875	0.785
Ixx	9.4	16.5	33.3	5.8
Iyy	9.4	16.5	33.3	5.8
Izz	0.7	0.7	9.1	0.6
m	46	78	194	26
d	19.4	24.7	30.2	4.8
K1	3880	2330	4202	1950
K2	2.94	2.8	2.97	0.275
K3	96	117	120	200
K4	0.044	0.043	0.055	0.05
K5	156	94	168	78

При выполнении лабораторной работы необходимо:

• построить динамическую модель двухзвенного манипулятора, взяв необходимые данные из таблиц 3.2, 3.3;

• для каждого звена задать шарнирную силу или шарнирный момент с помощью идентификатора;

• в среде Matlab Simulink построить модель системы управления приводами для каждого звена манипулятора с заданным законом управления (например, изменение скорости по закону трапеции);

• произвести компиляцию файлов и создать DLL-библиотеку;

• в ПК УМ создать новый интерфейс и подключить DLL-библиотеку. В качестве входов назначить угловые переменные звеньев, а в качестве выходов – идентификаторы шарнирных моментов;

• создать в ПК УМ пульт управления, с помощью которого можно задавать управляющие сигналы для приводов манипулятора;

• в среде Matlab Simulink построить модель системы управления приводами для каждого звена манипулятора с входами, на которые будут подаваться управляющие сигналы с пульта управления;

• промоделировать систему и построить графики угловых/линейных перемещений звеньев и графики шарнирных моментов для модели с заданными законами управления и для модели с пультом управления;

• определить взаимовлияние приводов, построить графики и сделать необходимые выводы;

• определить влияние изменения параметров манипулятора на его динамические характеристики;

• записать видеоролик.

Отчет о проделанной работе должен содержать:

• исходные данные (кинематическая схема, структурные схемы приводов, параметры);

• результаты моделирования транспортной операции с заданными законами управления: графики обобщенных координат, их скорости и ускорения, графики шарнирных сил и моментов;

• результаты моделирования транспортной операции (закон управления задается с помощью пульта управления): графики обобщенной координаты, скорости и ускорения одного из звеньев манипулятора;

• графики, подтверждающие наличие взаимовлияния приводов, выводы;

• анализ влияния изменения параметров манипулятора на его динамические характеристики;

• видеоролик.

31