Кузнецов636311934891243538 (Адаптивный электропривод робота-манипулятора с вертикально-ангулярной кинематической системой), страница 9

23Средством отображения информации на рабочем месте разработчикаявляется дисплей. Он должен располагаться на уровне глаз разработчика.Угол наблюдения экрана 4 относительно горизонтальной линии взгляда не 3783должен превышать 60°. 37Также важно размещение рабочих мест по помещению. Наиболеерациональна прямоугольная форма помещений с соотношением длин стен1:1,5 (максимально 1:2), минимальной шириной 2,5 м, минимальнойвысотой потолка – 3,25 м. На одно рабочее место со столом, согласносанитарным нормам и правилам, принято выделять не менее 6 м2.Рабочая поза – это определенное положение головы, туловища, ног.Конструкцией рабочего места должна быть обеспечена минимальнаяутомляемость в течение всего рабочего дня.

Оптимальное положениеоператора достигается регулированием высоты рабочей поверхности, 24сиденья и пространства для ног. 24 Положение корпуса разработчика «сидя»должно периодически изменяться от слегка согнутого положения квыпрямленному и обратно.При расстановке рабочих мест следует избегать такого положениядисплея, при котором на него могут попадать прямые солнечные лучи.Большое значение для уменьшения усталости глаз имеет правильноеосвещение рабочих мест. Рациональное освещение и окраска стенпомещения улучшает условия зрительной работы, 27 ослабляет утомление,способствует повышению внимания и улучшению координационнойдеятельности.6.6 27 Расчет механической приточно-вытяжной вентиляцииОдним из наиболее значимых факторов для рассматриваемогорабочего помещения является обеспечение качественной приточновытяжной вентиляции.

Достижение благоприятного микроклимата иподдержание необходимой для работы температуры в значительнойстепени сказывается на состоянии и трудоспособности разработчика.84Системы кондиционирования следует устанавливать так, чтобы нитеплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. В помещенияхрекомендуется создавать динамический климат с определеннымиперепадами показателей.

Температура воздуха у поверхности пола и науровне головы не должна отличаться более чем на 5 градусов. Впомещениях помимо естественной вентиляции предусматривают приточновытяжную вентиляцию. Основным параметром, определяющимхарактеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е.сколько раз в час сменится воздух в помещении.

36Для проектирования и расчета вентиляции производственныхпомещений необходимы следующие данные:Рабочее помещение – жилая комната;Размеры помещения – 4х3х2,5 м3;Число рабочих мест – 1 шт.;Назначение рабочего места – рабочее место разработчика;Численность рабочих – 1 человек;Перечень оборудования – персональный компьютер;Тепловыделения человека зависят от тяжести работы, температурыокружающего воздуха и скорости движения воздуха.

В расчетеиспользуется явное тепло, т.е. тепло, воздействующее на изменениетемпературы воздуха в помещении. Для 20 нормальных условий (20оС) явныетепловыделения одного человека составляют около 60 Вт. В 20рассчитываемом помещении (4х3х2,5 м3) находится 1 человек. Тогдасуммарное тепловыделение от людей будет 20 составлять:1) Тепловыделения от солнечной радиацииРасчет тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации –Q2, производится по 18 формуле: 1285где 12 Fост – площадь поверхности остекления, Fост = 1,4 * 1,7 = 2,38 м2,qост – тепловыделение от солнечной радиации, 15 через 1 м2поверхности остекления, с учетом ориентации по сторонам света ( 27 Вт/м2).Географическая широта равна 55, окна выходят на юго-восток,следовательно, qост = 145 Вт/м2;Аост – коэффициент учета характера остекления.

Характер оконныхрам – стеклопакет с двойным остеклением. Тогда Аост = 1,15.2) Тепловыделения от источников искусственного освещенияРасчет тепловыделений от источников искусственного освещения 20производится по формуле:где N – суммарная мощность источников освещения, (кВт);n – коэффициент тепловых потерь (0,9 для ламп накаливания и 0,55для люминесцентных ламп).3) 12 Тепловыделения от радиотехнических установок и устройстввычислительной техникиРасчет выделений тепла проводится аналогично расчетутепловыделений от источников искусственного освещения:Коэффициент тепловых потерь для радиотехнического устройствасоставляет n=0,7 и для устройств вычислительной техники n=0,5.В помещении находится 1 персональный компьютер, 15 мощностью 760Вт (вместе с монитором): 586 5Суммарные тепловыделения составят: 5Необходимо вычислить избыточное количество тепла, а так жерасходное:Для расчета воздухообмена необходимо рассчитать tуд, tпр –температуры удаляемого и приточного воздуха.

Температура приточноговоздуха определяется по СНиП-П-33-75 для холодного и теплого временигода. Поскольку удаление тепла сложнее провести в теплый период, торасчет 15 будет произведен именно для него, приняв tпр=20оС. Температураудаляемого воздуха определяется по формуле:где 12 tрп – температура рабочего помещения (23 оС по ГОСТ 12.1.00588[8]);а – нарастание температуры на каждый метр высоты (а = 1 оС/м);h – высота помещения (2,5 м).

18где Qизб – теплоизбытки (Вт);Ср – массовая удельная теплоемкость воздуха (1000 Дж/кг*С);ƍ – плотность приточного воздуха (1,2 кг/м3);tуд, tпр – температура удаляемого и приточного воздуха. 587 5Оптимальным вариантом для жилых помещений являетсякондиционирование воздуха, т.е. автоматическое поддержание егосостояния в помещении в соответствии с определенными требованиями(заданная температура, влажность, подвижность воздуха) независимо отизменения состояния наружного воздуха и условий в самом помещении.6.7 36 ЗаключениеВ рамках данной главы выпускной квалификационной работыоценено возможное влияние неблагоприятных факторов на разработчика.Для определения условий труда инженера-разработчика быласоставлена проект оптимального рабочего места разработчика ипроизведен расчет механической приточно-вытяжной вентиляции.88ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе работы была спроектирована модель адаптивногоэлектропривода робота-манипулятора с вертикально-ангулярнойкинематической схемой.Была разработана и рассчитана кинематическая схема каждойстепени подвижности робота, на основании чего были полученынеобходимые расчетные показатели: минимальное допустимое значениепускового момента двигателя, минимальное допустимое значение частотывращения двигателя при соответствующем значении момента на валудвигателя в установившемся режиме работы.На основе полученных значений, для каждой степени подвижностибыл произведен выбор элементной базы:Для 3-ей степени подвижности – бесколлекторный двигательпостоянного тока Maxon Motor EC45 flat 402686, инкрементальный датчикHohner Serie 26;Для 2-ой и 1-ой степеней подвижности – бесколлекторный двигательпостоянного тока Maxon Motor EC60 flat 408057, инкрементальный датчикHohner Serie 10.На основе имеющихся данных элементной базы, для каждой степениподвижности был синтезирован ПИД-регулятор, построена модельсистемы автоматического управления с ПИД-регулятором для управлениядвигателем в режиме статических нагрузок.

Все три модели былипроанализированы, для каждой был получен график переходного процесса,подтверждающий, что требования задания по быстродействиюудовлетворяются.Для каждой степени подвижности также была разработана модель89адаптивной системы управления двигателем с эталонной моделью.Системы были проанализированы, и результаты математическогомоделирования показывают, что система удовлетворяет поставленнымтребованиям.Разработка и анализ проводились в пакете прикладныхматематических программ Scilab (Разработчик – Scilab Enterprises).Таким образом, представляется, что требования техническогозадания к разрабатываемому электроприводу полностью удовлетворены.Кроме того, работы по экономическому разделу и разделу"Экологичность и безопасность" также выполнены в полном объеме.90БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКСпециальная частьОсновная литература1.

А/О "Нокиа". Промышленный робот РМ-01: руководство поаппаратной части;2. Описание промышленного робота KUKA KR 6-2.[ Электронный ресурс]. URL: http://www.kukarobotics.com/ 78 russia/ru/ products/industrial_robots/ 78 low/kr6_2/ (дата обращения15.06.2015);3. Принцип работы инкрементного и абсолютного энкодера.[Электронный ресурс]. 21 URL: http://www.devicesearch.ru/article/enkodery(дата обращения 13.06.2015);4. Ким Д.П. Теория автоматического управления. 86 Том 1.Линейные системы. – М.: Физматлит 86 , 2003.

– 288 с.;5. Адаптивное управление. [ Электронный ресурс]. URL:http://ru.wikipedia.org/wiki/ 60 Адаптивное_управление (дата обращения14.06.2015);Дополнительная литература6. Макаров И.М., Лохин В.М. Интеллектуальные системыавтоматического управления. –М.: Физматлит, 2001. –576 с.;7.

78 Юревич Е.И. Основы робототехники. – СПб.: БХВ-Петербург,2005. – 408 с.;8. Фу К., Гонзалес Р., Ли К. Робототехника. – М.: Мир, 1989. – 621с.;9. С.Л.Зенкевич, А.С.Ющенко. Управление роботами. – М.: 85МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000.;10. 76 Каляев, И.А. Интеллектуальные роботы: учебное пособие для 7691вузов: / И.А. 76 Каляев, В.М.

Лохин, И.М. Макаров С.В. Манько — М.:Машиностроение, 2007. — 360 с.;11. H.B. Василенко, К.Д. Никитин, В.П. Пономарёв, А.Ю. Смолин.Основы робототехники. Под общей редакцией К.Д. Никитина. – Томск:Раско. 1993. [Электронный ресурс] URL: http://www.bibliotekar.ru/7robot/index.htm (дата обращения 14.06.2015);12. Ж. П. Ахромеев.

Робототехника и гибкие автоматизированныепроизводства: учебное пособие для студентов технических вузов, в 9книгах. Книга 2: Приводы робототехнических систем. / Ж. П. Ахромеев, Н.Д. Дмитриева, В. М. Лохин. – М.: Высш. шк., 1986. – 175 c.;Раздел "Экологичность и безопасность"1. В.К. Монаков, В.С. Розанов, А.В. Трубицын. Методическиеуказания по разделу дипломного проекта «Экологичность и безопасность»– М.: МИРЭА, 2009, 24 с.2. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542–96«Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам,персональным электронно-вычислительным машинам и организацииработы» – М.: 27 Госкомсанэпиднадзор, 1996.3.