Лекция Принципиальное устройство промышленного робота

Принципиальное устройство промышленного робота. Манипулятор   промышленного   робота   по   своему   функциональному назначению должен обеспечивать движение выходного звена и, закрепленного в нем, объекта манипулирования в пространстве по заданной траектории и с заданной ориентацией. Для полного выполнения этого требования основной рычажный   механизм   манипулятора   должен   иметь   не   менее   шести подвижностей, причем движение по каждой из них должно быть управляемым. Промышленный   робот   с   шестью   подвижностями   является   сложной автоматической системой. Эта система сложна как в изготовлении, так и в эксплуатации.   Поэтому   в   реальных   конструкциях   промышленных   роботов часто   используются   механизмы   с   числом   подвижностей   менее   шести. Наиболее простые манипуляторы имеют три, реже две, подвижности. Такие манипуляторы   значительно   дешевле   в   изготовлении   и   эксплуатации,   но предъявляют специфические требования к организации рабочей среды. Эти требования   связаны   с   заданной   ориентацией   объектов   манипулирования относительно   механизма   робота.   Поэтому   оборудование   должно располагаться относительно такого робота с требуемой ориентацией.                 Рассмотрим   для   примера   структурную   и   функциональную   схемы промышленного   робота   с   трехподвижным   манипулятором.   Основной механизм   руки   манипулятора   состоит   из   неподвижного   звена   0   и   трех подвижных звеньев 1, 2 и 3 (рис1).                                                                              Рис. 1 Пример робота­ манипулятора  Механизм   этого   манипулятора   соответствует   цилиндрической   системе координат. В этой системе звено 1 может вращаться относительно звена 0 (относительное угловое перемещение j10), звено 2 перемещается по вертикали относительно звена 1 (относительное линейное перемещение S21) и звено 3 перемещается   в   горизонтальной   плоскости   относительно   звена   2 (относительное   линейное   перемещение   S32).   На   конце   звена   3   укреплено захватное устройство или схват, предназначенный для захвата и удержания объекта   манипулирования   при   работе   манипулятора.   Звенья   основного рычажного   механизма   манипулятора   образуют   между   собой   три одноподвижные   кинематические   пары   (одну   вращательную   А   и   две поступательные   В   и   С)   и   могут   обеспечить   перемещение   объекта   в пространстве без управления его ориентацией. Для выполнения каждого из трех относительных движений манипулятор должен быть оснащен приводами, которые состоят двигателей с редуктором и системы датчиков обратной связи.  Так   как   движение   объекта   осуществляется   по   заданному   закону движения, то в системе должны быть устройства сохраняющие и задающие программу   движения,   которые   назовем   программоносителями.   При управлении от ЭВМ такими устройствами могут быть дискеты, диски CD, магнитные   ленты   и   др.   Преобразование   заданной   программы   движения   в сигналы управления двигателями осуществляется системой управления. Эта система   включает   ЭВМ,   с   соответствующим   программным   обеспечением, цифроаналоговые   преобразователи   и   усилители.   Система   управления,   в соответствии с заданной программой, формирует и выдает на исполнительные устройства   приводов   (двигатели)   управляющие   воздействия   ui.   При необходимости она корректирует эти воздействия по сигналам Dxi, которые поступают в нее с датчиков обратной связи.