Маневренность манипулятора

  

Вся электронная библиотека >>>

 Роботы >>>

 

 

 ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ


Раздел: Наука и техника

 

4.1.4. Маневренность МС

  

Маневренность манипулятора, под которой понимают число степеней подвижности манипуляционной системы при фиксированном положении рабочего органа, является важной характеристикой, определяющей возможность обхода "рукой" робота препятствий в рабочей зоне и способность манипулятора к выполнению сложных операций. Переносные степени подвижности, характер которых определяется системой координат МС, обеспечивают только установку рабочего органа в одну из заданных точек рабочей зоны. Если МС имеет лишь три переносные степени подвижности и захватное устройство, жестко присоединенное к последнему звену ( 4.6), то продольная ось захвата может располагаться в любой точке рабочей зоны либо единственным образом ( 4.6, а, б, в), либо двояко ( 4.6, г, д). В последнем случае можно сказать, что МС обладает некоторой маневренностью, что следует также отнести к достоинствам сложных сферической и цилиндрической систем координат.

Невозможность или ограниченность подхода рабочего органа к обслуживаемому объекту (захватываемой детали, окрашиваемой поверхности и т.п.) с различных направлений часто исключает или ограничивает применение роботов для выполнения тех или иных технологических процессов, особенно при наличии препятствий в рабочей зоне, поэтому во многих случаях вводят от одной до трех дополнительных ориентирующих степеней подвижности, повышая маневренность манипулятора. Так, для перемещения объекта манипулирования в любую точку объемной рабочей зоны достаточно трех переносных степеней подвижности ( 4.5) и четвертая степень 140

подвижности была бы избыточной, однако она может оказаться необходимой при специфических условиях в рабочей зоне, например, при наличии в ней препятствия, которое следует обойти ( 4.7).

Возможность подхода рабочего органа, как конечного звена МС, к заданной точке рабочей зоны с различных направлений и диапазон направлений (ориентировки) подхода оцениваются так называемыми углом сервиса и коэффициентом сервиса, характеризующими двигательные возможности манипулятора

Следует пояснить сущность этих понятий на примере МС, структурная схема которой описывается как П 1 П 1 П II В 1 В ( 4.8), обеспечивая три поступательные переносные и две вращательные (ротация и сгиб) степени подвижности. Для этого изобразим сферу радиусом R = 1 с центром в некоторой неподвижной точке М рабочей зоны. В этой точке расположим и центр захватного устройства.

Осуществив теперь все возможные перемещения звеньев МС по степеням подвижности, сохраняя неизменным положение центра захватного устройства, получим совокупность многих положений оси захватного устройства, проходящей в каждом случае через точку М. Все возможные положения этой оси при зафиксированном в точке М центре захватного устройства образуют на поверхности сферы радиусом R площадку F определенной формы и размеров, как множество точек пересечения продольной оси захватного устройства и поверхности сферы.

Если полная поверхность сферы радиусом R равна 4Л R2, то площадка F как часть сферической поверхности определится в виде 9 Я2, где телесный угол 8 < 4л с центром в точке М, ограниченный границами площадки F, называется углом сервиса, или пространственным углом обслуживания. Отношение угла сервиса к телесному углу полной сферы называют коэффициентом сервиса

Для рассмотренной схемы МС ( 4.8) значение Kg больше нуля, но не может быть равным единице, так как центр захватного устройства невозможно поместить в зону расположения кинематической пары, осуществляющей ротацию звена, смежного с захватным. Значение Kg = 1 для многих точек рабочей зоны в принципе достижимо, в особенности для МС, работающих в сложной сферической или цилиндрической системах координат, в чем, в частности, заключается их существенное преимущество перед другими системами.

Расчет величины коэффициента сервиса - весьма сложная задача, поскольку ориентировка оси захвата в точке рабочей зоны определяется совокупностью перемещения звеньев МС как по ориентирующим, так и по переносным степеням подвижности. Убедиться в этом можно, внимательно рассмотрев  4.8.

Следует заметить, что коэффициент сервиса неодинаков для всех точек рабочей зоны. Так, если для точек, расположенных ближе к центру рабочей зоны, Kg может иметь значения, близкие или равные единице, то для точек на внешних границах рабочей зоны он равен нулю, т.е. в таких точках возможна лишь единственная ориентировка оси захватного устройства.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ

 

Смотрите также:

 

Манипуляторы, манипулятор с центрирующими устройствами

Манипуляторы такого типа предназначены для двухкантных брусьев с кривизной до 1,5%. Манипуляторы выпускают в правом и левом исполнениях.

 

Бурильные установки — ...оборудованы одинаковым манипулятором...

...на подготовительно-заключительные операции благодаря применению манипулятора с
этой машины являются надежность, высокая производительность и большая маневренность.

 

Механическое сварочное оборудование - манипуляторы, вращатели...

Манипуляторы — механизмы, с помощью которых можно наклонять изделие для придания ему удобного для сварки положения...

 

Мышь для компьютера. Компьютерная мышка

Мышь. Мышью называется двухмерный аналоговый манипулятор, подключаемый к персональному компьютеру и снабженный одной...