Кинематика и динамика исполнительных механизмов манипуляционных роботов, учебное пособие, Лесков А.Г., 2017

Кинематика и динамика исполнительных механизмов манипуляционных роботов, учебное пособие, Лесков А.Г., 2017.

Рассмотрены вопросы определения положения и ориентации звеньев манипуляционных роботов, нахождения параметров движения робота по известным значениям сил и моментов, которые развивают приводы, а также внешних сил и моментов. Представлены методы расчета прямой и обратной позиционных кинематических задач, прямой и обратной кинематических задач о скоростях звеньев манипулятора, прямой и обратной задач динамики исполнительного механизма. Приведены аналитическое решение задач кинематики для кинематической схемы промышленного робота Kawasaki FS020N и расчет инерционных коэффициентов для его звеньев.
Для студентов, обучающихся по специальности «Мехатроника и робототехника».



Описание и тины кинематических схем.

Исполнительный механизм манипуляционного робота многозвенный пространственный механизм, звенья которого последовательно связаны между собой кинематическими парами (шарнирами), образуя открытую (незамкнутую) линейную кинематическую цепь.
Рассмотрим исполнительные механизмы, звенья которых представляют собой абсолютно твердые тела. При составлении кинематического описания все звенья следует пронумеровать, начиная от основания. Первое звено связано с неподвижным основанием, которому присваивается № 0.
Каждая кинематическая пара допускает относительное вращение или относительное линейное перемещение смежных звеньев в направлении только одной оси. Иными словами, кинематическая пара может быть вращательного (ВТ) или поступательного тина (ПТ)*.
В зависимости от кинематической схемы манипулятора его захватное устройство (ЗУМ) может совершать движения в той или иной системе координат (СК) и рабочее пространство MP может принимать различные геометрические формы. Различают четыре основных СК, в которых могут работать манипуляторы,- прямоугольную, цилиндрическую, сферическую и ангулярную (антропоморфную).

Манипулятор, работающий в прямоугольной системе координат.

Кинематическая цепь такого манипулятора состоит из трех кинематических пар (рис. 1.1, а). Две из них (1 и 3) расположены в горизонтальной плоскости и направлены вдоль перпендикулярных осей Х1 и У1 соответственно. Кинематическая пара 2 обеспечивает поступательное движение вдоль вертикальной оси Z1 Рабочее пространство манипулятора, работающего в прямоугольной СК, представляет собой параллелепипед (рис. 1.1,6).
Роботы такого типа обеспечивают высокую точность позиционирования и большую грузоподъемность, но невозможность изменять ориентацию ЗУМ делает их недостаточно маневренными. Такие манипуляторы пригодны для выполнения операций сборки, установки и съема деталей при механической обработке, транспортировке и укладке грузов.



Оглавление.

Предисловие.
Список сокращений.
Введение.
I. КИНЕМАТИКА.
1. Координаты и параметры.
2. Матрицы поворота.
3. Линейные координаты и углы ориентации звеньев.
4. Прямая и обратная позиционные кинематические задачи.
5. Угловые и линейные скорости звеньев.
6. Кинематические задачи.
7. Угловые и линейные ускорения звеньев.
II. ДИНАМИКА.
8. Силы и моменты
9. Уравнения движения. Прямая задача динамики.
Литература.
Приложение 1. Пример решения прямой позиционной кинематической задачи.
Приложение 2. Пример решения обратной позиционной кинематической задачи.
Приложение 3. Пример решения прямой кинематической задачи об угловой скорости звеньев исполнительного механизма.
Приложение 4. Пример решения прямой кинематической задачи о линейной скорости звеньев исполнительного механизма.
Приложение 5. Пример расчета матрицы инерционных коэффициентов.



Купить .

Купить .









Теги: Кинематика :: динамика :: механизм :: робот :: Лесков :: 2017