1.4. Термины и определения в области робототехники
К настоящему времени общепризнанного понятия “робот” не существует. А раз так, то нельзя дать определение и понятие “промышленный робот”. Можно сказать так: “промышленный робот - робот, предназначен для работы в промышленности”, хотя неизвестно точно, что такое “робот”.
В бывшем СССР в ГОСТе 25626-85 дано определение “промышленный робот”. И оно звучит так: “промышленный робот – автоматическая машина стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, и перепрограммируемого управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.
Анализ данного определения показывает, что: во-первых, обязательным считается наличие манипулятора в ПР (ПР должен быть манипуляционным), во-вторых, работа ПР должна происходить автоматически, без участия человека, т.е. по программе, обязательно должно предусматриваться перепрограммирование ПР.
Пример: станки с ЧПУ тоже работают автоматически, допускают перепрограммирова-ние, но в отличие от ПР не имеют манипуляторов. А что же представляет собой манипулятор ? В том же ГОСТе сказано: “ манипулятор – это управляемое устройство или машина для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека, при перемещении объектов в пространстве, оснащенное рабочим органом”.
Выделяют основные составляющие части ПР это:
а) Исполнительное устройство, выполняющее все двигательные функции ПР. В него обязательно входит манипулятор (или манипулятора) и устройство придвижения ПР (если ПР передвижной),
б) Устройство управления, вырабатывающие управляющие сигналы на исполнительное устройство,
в) Информационная система, объединяющая все датчики ПР, и обеспечивающая необходимой информацией устройство управления,
г) Рабочие органы ПР (для вспомогательного ПР – захватное устройство).
С другими терминами и определениями из области робототехники мы встретимся по ходу изучения материала.
1.5. Основные технические показатели пр
Любой выпускаемый ПР имеет паспорт и техническое описание (как и любой технический объект). ГОСТом 25387-82 предусмотрен перечень основных показателей ПР. Их можно разбить на две группы.
а) качественные показатели (общие сведенья)
б) количественные показатели (технические характеристики).
К качественным показателям ПР относят:
- выполняемую функцию,
- число степеней свободы,
- виды степеней подвижности,
- кинематическая схема манипулятора,
- вид привода,
- способ управления,
- способ программирования,
- вид рабочего органа (захватное устройство),
и способ его замены,
- исполнение.
К количественным показателям ПР относят:
а) номинальная грузоподъемность:
менее 1 кг – сверхлегкие,
1 – 10 кг – легкие,
10 – 200 кг – средние,
200 – 1000 кг – тяжелые,
более 1000 кг – сверхтяжелые.
б) Точность позиционирования.
Погрешность позиционирования рабочего органа ПР определяется как линейное отклонение определенной точки рабочего органа от положения, задаваемого программой или специальными упорами (ограничителями). Точность позиционирования существенно зависит от положения задаваемой точки в пространстве. Учитывают обычно максимальную погрешность.
А
z
– точка пространства, задаваемая
программой,
В – точка, куда перемещается рабочий орган.
l
А
lmax
В
R
y
0
-
относительная максимальная погрешность
позиционирования определяет класс
точности ПР:
К
x |
max (%) |
0 |
до 0,01 |
1 |
0,01 – 0,05 |
2 |
0,05 – 0,1 |
3 |
Болем 0,1 |
в) Рабочая зона ПР.
Это пространство, в котором может находиться рабочий орган ПР при работе ПР.
Кроме рабочей зоны оперируют и другими близкими понятиями:
- зона обслуживания (часто рабочая зона)
- рабочее пространство.
Рабочую зону ПР представляют в виде объемного тела (цилиндр, шар, параллелепипед и др.) или части этого тела.
г) Механические показатели разделяют по каждой степени подвижности. Имеется в виду: - минимальная скорость перемещения (линейная или угловая),
- время перемещения из одного крайнего положения в другое,
- максимальное ускорение и др.
д) Показатели захватного устройства. Сюда относят: усилие захватывания, время захватывания, время отпускания и др.
е) Показатели устройства управления.
ж) Показатели надежности.
з) Массогабаритные показатели.