Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028)
Текст из файла
Н.В. Василенко К.Д. Никитин В.П. Пономарев А.Ю, Смолин ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ Под общей редакцией К.Д. Никитина Допущено Государственным комитетом РФ по высшему образованию в качестве учебного пособия для студентов машиностроительных и приборостроительных специальностей вузов ТОМСК МГП «РАСКО» 1993 ББК 32.816 О 75 УДК 621.865.8 (075.8) ПРЕДИСЛОВИЕ ' 1ЗВМ 5-88276-ВАД-5 гчб Василенко н.В., никитин к.д., Пономарев ВЛ„Смолин А.Ю., 1993 Рецензенты: кафедра '*Конструирование механических систем" Московского института электронного машиностроения; проф„ доктор техн. наук, акад. Инженерной академии 8. П.
Тарасенко Малое государственное редакционно-издательское предприятие РАСКО" при издательстве "Радио и овязь" МининформпечатиРФ. Роботехника — сравнительно новое и интенсивно развивающееся научное направление, вызванное к жизни необходимостью освоения новых сфер и областей деятельности человека, а также потребностью широкой автоматизации современного производства, направленной на резкое повышение его эффективности. Использование автоматических программируемых устройств — роботов — в исследовании космоса и океанских глубин, а с 60-х гг. нашего столетия и в производственной сфере, быстрый прогресс в области создания и использования роботов в последние годы обусловили необходимость интеграции научных знаний ряда смежных фундаментальных и технических дисциплин в едином научно-техническом направлении — робототехнике.
Исследовательские и производственные роботы стали реальностью сегодняшнего дня, что потребовало соответствующей подготовки инженерных кадров и привело к открытию в ряде технических вузов страны робототехнических специальностей и специализаций, а также включение в учебные планы механических и машиностроительных специальностей таких дисциплин, как "Основы робототехники", "Промышленная робототехника", *'Основы автоматизации машин и робототехникв" и др. Настоящее учебное пособие предназначено прежде всего для студентов, начинающих знакомиться с робототехникой, поэтому при его подготовке авторы стремились дать системное и целостное представление о дисциплине, затронуть все основные аспекты робототехники: историю ее развития и современное состояние; технико-зкономическое и социальное значение роботизации; классификацию, структуру, устройство и элементы расчета роботов (особенно промышленных) и их составных частей; агрегатно-модульное построение и эксплуатацию промышленных роботов; их применение и эффективность использования.
Особое внимание уделено приводам промышленных и исследовательских роботов и, в частности, волновым зубчатым механизмам, которые представляются одними из наиболее перспективных для построения механических систем робота. Список литературы, помещенный в конце книги, а также ссылки на источники после каждой главы, включающие наиболее известные и изданные в основном в последнее десятилетие труды, помогут читателю более глубоко изучить отдельные проблемы робототехники, а контрольные вопросы, завершающие каждую главу,- сконцентрировать внимание на узловых моментах, активно закрепить изучаемый материал. Книга подготовлена сотрудниками Красноярского политехнического института и Красноярского института космической техники, на основе лекций по робототехнике, читаемых авторами на протяжении ряда лет студентам механических и машиностроительных специальностей.
Введение, 1, 2, 3, 8 главы написаны К.Д. Никитиным; 4, 10 гл. — В.П.Пономаревым и К.Д. Никитиным; б гл. — В.П. Пономаревым; б гл. — А.Ю. Смолиным и К.Д. Никитиным; 7 гл. — КД. Никитиным и Н.В. Василенко; 9 гл. — Н.В. Василенко; 11 гл. - В. П. Пономаревым и А. Ю. Смолиным. Авторы выражают свою признательность инженеру Т.С. Ермолаевой, выполнившей значительную работу по перепечатке и технической правке рукописи.
ВВЕДЕНИЕ Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин — роботов — и соответствующего научного направления — робототехники. Робототехника интенсивно развивающаяся научно-техническая дисциплина, изучающая не только теорию, методы расчета и конструирования роботов, ик систем и элементов, но и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов. Следует заметить, что термин "робототехника" используется и в другом контексте, означая совокупность техники (машин, оборудования, агрегатов и др.), оснащенной робототехническими устройствами либо функционирующей совместно с роботами в едином технологическом процессе. совокупность техники (машин, оборудования, агрегатов и др.), оснащенной робототехническими устройствами либо функционирующей совместно с роботами в едином технологическом процесса Во все времена научная и производственная деятельность человека определялась, с одной стороны, потребностью развития и усовершенсти з вования общественного производства как базы для достижения экономического могущества, с другой — необходимостью исследования и освоения новых нетрадиционных пространств и сфер деятельности.
4 История научных и научно-технических достижений, все развитие техники являются прекрасной иллюстрацией этапов этого непрерывного процесса Возникновение и развитие роботов и робототехники - яркий пример реализации общественной потребности в коренном повышении эффективности производства, освоении новых пространств и сфер деятельности.
Одним из решающих факторов ускоренного движения в экономике становится интенсификация промышленного производства, основой которого на современном этапе научно-технического и социального развития общества являются комплексная механизация и автоматизация. В этом направлении за последние годы в стране проделана немалая работа созданы автоматизированные системы управления производством (АСУП), оснащенные ЭВМ, металлорежущие станки с программным управлением, обрабатывающие центры, специализированные автоматы и автоматические системы, роторные и роторно- конвейерные линии и др.
Дальнейшая интенсификация производства и повышение производительности труда требуют качественно нового подхода Так называемая жесткая автоматизация, составляющая основу отечественного высокопроизводительного производства и базирующаяся на специальном автоматизированном оборудовании, поточных и автоматических линиях, ориентирована на крупносерийное и массовое производство и непригодна для условий серийного, а тем более мелко- серийного из-за высокой стоимости, сложности и длительности пере- наладки на выпуск новых видов продукции, т.е. не обладает свойством гибкости. Современный мировой рынок, ориентированный исключительно на запросы потребителя, диктует промышленности необходимость приспособления к колебаниям спроса,частога изменения номенклатуры выпускаемой продукции, т.е.
требует изделий, производимых малыми партиями и в большей степени удовлетворяющих индивидуальным потребностям на основе гибко перестраиваемых производств. Так, сейчас не менее 70 чь мировой машиностроительной продукции составляют изделия, выпускаемые мелкими и средними сериями. Однако требования малой серийности и высокой производительности труда практически несовместимы в традиционном машиностроительном производстве, так как наиболее гибкие производства, обладающие неограниченными возможностями перестройки на выпуск любой продукции, базирующиеся на универсальном технологическом оборудовании и управляемые вручную, требуют применения дефицитного и все более дорожающего высококвалифицированного труда рабочих и практически исчерпали возможности дальнейшей интенсификации и роста производительности труда Таким образом, сложилось противоречие, не разрешимое в рамках традиционных научно-технических принципов автоматизации.
Кроме того, новых подходов требует и ряд других немаловажных факторов комплексной автоматизации производства. Так, даже при сравнительно высоком уровне автоматизации основных технологических процессов современного производства значительная ~асть вспомогательных операций, как правило, монотонных и утомительных, а зачастую и травмоопасных, связанных с загрузкой и разгрузкой оборудования, перемещением и складированием деталей и т.п., практически не поддается автоматизации традиционными средствами, продолжает выполнятъся вручную, тормозит дальнейшее совершенствование -технологий. По свидетельству специалистов, на предприятиях с серийным типом производства заготовка около 90% времени находится в процессе транспортировки либо ожидания очередной операции, а само изготов.
ление типовой детали на станке занимает лишь 2-3 % времени. А зто огромные резервы. Наконец, с помощью традиционных методов жесткой автоматизации крайне трудно либо очень дорого, а чаще всего просто невозможно автоматизировать сборочные, сварочные, окрасочные и другие операции, не поддающиеся жесткой регламентации процесса. И последнею теперь человечество подошло к рубежу, когда его дальнейшее прогрессивное развитие немыслимо без интенсивного исследования новых пространств и сфер деятельности - космоса„ океанских глубин, глубочайших земных недр, а также разработки новейших технологий, освоение которых обычными методами при непосредственном участии человека неэффективно, а во многих случаях вообще невозможно. Таким образом, налицо острые противоречия современного общества и производства между совершенством промышленной техники и характером труда при ее использовании, требованиями интенсификации производства и традиционными методами ее достижения, потребностью в трудовых ресурсах и их предложением, необходимостью освоения новых пространств, технологий и ограниченными психофизиологическими возможностями человека.
В полном соответствии с законами диалектики зти противоречия, сдерживающие дальнейшее развитие производства и общества, а также современные достижения науки и техники — механики, электроники, информатики (мехатроники), кибернетики и других-привели к возникновению и интенсивному развитию роботов и робототехники. Роботы, получившие наибольшее развитие в последние годы, пред.
назначенные для автоматизации промышленного производства и вобравшие в себя не только новейшие достижения науки и техники, но и асе проблемы и противоречия современного производства, получили название промышленных роботов, или автоматических манипуляторов с программным управлением, и явились тем недостающим звеном, которое позволило решать задачи комплексной автоматизации прона водства на качественно новом уровне, совместить, казалось бы„ несов- 6 местимое - высокую производительность и эффективность производства с высокой его гибкостью.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
