Главная > Разное > Конструирование роботов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 6. Органы системы передани движения

6.1. ВВЕДЕНИЕ

Устройства, предназначенные для преобразования параметров движения, как правило, выполняют и функции передаточных механизмов, т. е. реализуют передачу линейного или углового положения от модуля системы, задающей движение, к системе или элементам, выполняющим заданное движение. То же самое происходит и в роботах, подвижные соединения звеньев (вращательных или поступательных кинематических пар) которых составлены в разомкнутые кинематические цепи, начиная с основания (платформы) робота и кончая суппортом, несущим рабочие инструменты исполнительного устройства (рис. 6.1).

Иногда устройства передачи движения выполняют одновременно функции элементов конструкции и элементов непосредственной связи двигателя с подвижным сочленением манипулятора. В качестве примера можно привести механизмы с замкнутой кинематической цепью, составленной из жестких элементов, такие, как «хобот» фирмы NITRO-NOBEL-MEC или механизмы типа пантограф (рис. 6.2).

Независимо от конструкции и принципа действия механизмов передачи движения можно считать, что их расположение между модулем системы обеспечения движения и механизмом осуществления заданного движения неблагоприятно сказывается на основных характеристиках робота. В самом деле, эти механизмы, как и любой другой механизм, обладают присущими им погрешностями (зазоры в соединениях, сухое трение или вязкое сопротивление, эластичность звеньев, масса), которые накладывают дополнительные ограничения на методы управления механизмами в динамическом режиме, порождают непредсказуемые изменения, увеличивают область погрешности определения положения исполнительного органа, а также ухудшают вибрационную стойкость конструкции.

Основное достоинство устройств передачи движения состоит в том, что они позволяют размещать приводы и редукторы в тех

местах, где их влияние (в статическом и динамическом режимах) несущественно. Приведем в качестве примера робот с пятью степенями свободы, кинематическая структура которого образована станиной и пятью звеньями (рис. 6.3).

Рис. 6.1. (см. скан) Сборочный робот Приводы 1 и 2 размещены непосредственно на шарнирах, которые ими приводятся в действие. Движение оси 1 осуществляется двигателем постоянного тока с редуктором, оси двигателем постоянного тока с редуктором, оси шаговым двигателем и оси В — пневмоцилиндром.

Статор двигателя (с встроенным редуктором предназначен для приведения в движение кинематической пары и может перемещаться, оставаясь при этом квазисовмещенным с Подобное совмещение может быть получено также для Кроме того, данные приводы располагаются таким образом, что позволяют свести к минимуму момент инерции, возникающий при движении по отношению к (например, в конструкции . В сборочном роботе с четырьмя степенями свободы исполнительного устройства вновь прослеживается та же тенденция, которая в этой

конструкции привела к установке на стойке робота только трех моторов с редукторами (рис. 6.2).

При поверхностном рассмотрении кажется очевидным, что такой необычный способ размещения двигателей с редукторами в начале кинематической цепи представляет интерес только для улучшения характеристик устройств передачи движения.

Рис. 6.2. (см. скан) Сборочный робот PUHA 2 фирмы PENTEL.

Выбор таких видов передаточного механизма, в которых используются гидромеханические комплексы с мотор-редукторами (например, следящий привод — двигатель с встроенным редуктором Donzelli-Moog-Harmonic-Drive), из-за отношения мощности к массе иногда приводит к таким конструкциям, для которых выигрыш в перемещении оказывается незначительным. Примечание. В робототехнике в принципе можно использовать все известные в механике устройства передачи движения, однако не все они обеспечивают требуемые эксплуатационные характеристики. Среди них можно выделить кулачковые механизмы,

(кликните для просмотра скана)

которые реализуют непрерывное преобразование некоторой меняющейся характеристики движения. Они позволяют запомнить, «от точки к точке» значения данной функции преобразования движения и восстановить ее по любому запросу (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Система передачи движения кулачкового типа (механизмы индекса дни). (Фирма MANIFOLD INDEXING.)

Полученный с помощью кулачкового механизма жесткий отпечаток этой функции накладывает определенные ограничения на применение данного способа передачи движения для получения гибких систем автоматического регулирования. При обучении робота смена последовательности движений осуществляется путем изменения содержания программной памяти микроЭВМ, тогда как такая же процедура для кулачковых устройств состоит в смене кулачков. В общем случае эта процедура оказывается более длительной и дорогостоящей. Тем не менее подобные системы передачи движения эффективны в манипуляторах с очень редко меняющейся программой. В этом случае процедура программирования, которая начинается с создания специальной информационной программы кинематического преобразования, после вычислений или измерений на обучающем копире последовательных значений параметров положения связей состоит в «записи» параметров путем изготовления кулачка на инструментальных станках с числовым управлением.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление