Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 22
Текст из файла (страница 22)
3.6) из вращающейся колонны, или основания, 1, поворотной (качающейся) каретки 2 и перемещающейся в ней поступательно '*руки'* 3. Форма образующейся рабочей зоны 4 представляет собой неполный шар, ограниченный сферическими и плоскими поверхностями. Такая конфигурация манипулятора несколько громоздка и требует для своего управления более сложную систему. Однако благодаря высокой универсальности, возможности обслуживания большего объема рабочего пространства, чем манипуляторы, работающие в прямоугольной и цилиндрической системах координат, такие промышленные роботы полу~или широкое распространение.
Первый промышленный робот "Опкпа(е", созданный в США фирмой "Опкпа(оп", построен именно в сферической системе координат. Примерами таких Промышленный робот, деиствующии е у гловои или ангу парной, сферическои системе о Рд к о инат имеет три вращательных а нь базовых степени подвижности. Такая конфигурация манипулятора чрис. ( ис. 3.7), называемая еще сложнои сферической, пово чиваться и рфной, состоит из звеньев, способных поворач т антропомор,„ной, в ви е ко и са, бн р ке человека: к вращающемуся "туловищу" в д р у подо но у или колонны, 1 шарнирно прикрепляется "плечо" р ь, — '*локоть" 3. Форма образующейся рабочей зоны 4 представ- ' о~ередь, — '* н е ическими и цилинд- ляет собой сложную шаровую, ограниченную сф р ч рическими плоскостями. Антропоморфнал система довольно сложна и реализ ии и и и громоздка для сложные уст ойств а ац и рограммирования, требует для своего упр веления более устроиства, а в связи с пониженной жесткостью н специальные ме ы я и р дл овышенил точности манипулирования, В тью нужны время она отличает в ся ысокои универсальностью, а обладая наибольи.
тоже шим обьемом обслуживаемой рабочей эоны, хо ош к в цехе, позволяет минимизи ч и эоны, хорошо компонуется т минимизировать размеры производственных пло- щадеи, необходимых для размещения роботов. Пр нительными ша н ри оснащении допол- маневренность, шарнирами она приобретает повышенные б ы ги кость и , что особенно важно для окрасочных и свар б очных ра от. рим рами антропоморфной конфигурации являются отечественные промышленные роботы РПМ-25, ТУР-10, окрасочный робот "Колер"; шведские роботы 1ЯЬ-6 и 1ЯЬ-60 фи м манской и мы "К " - " га а"; сварочные и сборочные роботы мо л 1Я " ф рмы " ика'*; сварочный робот модели "уег11ка!-81г ф анде и гер- цузской фирмы "Яепаи!Г; роботы фирм США "С)пс1пп с ии" ума") и др. Промышленный робот, действующий в ангулярной ципин- имеет ее в а д р и ч вской, или сложной цилиндрической, ет дее вращательные в горизонтальной плоскости степени по- еижности и перпендик ля н и у рную в ним - поступательную, т.е.
направсти степени подта рис. . ) состоит из ленную вертикально. Манипулятор такого робо 1 . 3.8 пое ач вращающейся колонны, или корпуса, 1, при , присоединенного к нему и кон е к оеорачивающегосл е той же горизонтальной л " и оскости звена 2 на Фо ма об а це которого в направляющей перемещается ве т я вертикально "рука" 3. р о разующеися рабочей эоны 4 представляет с б " сложный цилинд . р. т со ои прямой ленного обот Это принципиально новая конфигурация манипулято ра промышпоявилась впе р та, созданная в Японии учеными универс е Я сь первые в 1981 г. и получила название "ВСАЙА" (Зе)ес11че Соар11апсе АззелчЫе ЯоЬа1 Апп — рука сбора н г бо чного робота с избирасистеме к н т ьнои податливостью) В отличие от робо та, деиствующего в угловой стеме координат, вращающиеся сочленения "ЗСАЯА*' расположены в горизонтальной, а не в вертикальной плоск оскссти с использованием ртикальнои подвижности для поступательно 92 т ьного движения захватного устройства.
Такая конфигурация, сочетая свойства угловой и цилиндрической систем координат, оказалась весьма эффективной. За счет высокой жесткости в вертикальном направлении роботы типа "ВСАЯА" могут нести значительно более высокие полезные нагрузки, чем другие сборочные роботы (до 30 кг), и в то же время весьма удобны длл выполнения сборочных операций. Схема получила широкое распространение для сборочных роботов, и ряд фирм, в том числе и такая всемирно известная, как 1ВМ (США), на основе лицензионных согла- шений производят сборочные роботы этого типа; одна из наиболее совершенных японских моделей получила название "ЯКШАМ'*, что означает "ловкая рука".
Наряду с рассмотренными пятью основными разновидностями промышленных роботов в последние годы в США создана нетрадиционная конфигурация так называемого параллельно действующего манипулятора, получившая марку пВАОЕЬу" по названию компании (ВЕС Аачапсео Оещсе Рог АззевЫу - усовершенствованное устройство для сборки компании '*ГЕК"). Робот '*ОАОЕЕ'т'" имеет диск с инструментами, подвешенный на трех парах стержней, изменяя длины которых можно перемещать рабочий орган по шести степеням подвижности.
Благодаря сочленениям, собранным не последовательно, как в традиционных манипуляторах, а параллельно, система может быть очень легкой, быстрой и точной. Однако ее малая рабочая зона ограничивает применение такой конфигурации манипуллтора областью легких сборочных операций. По уровню вводимой информации и способу обучения промышленные роботы можно разделить на четыре основные категории. При этом каждой категории ПР присущ определенный уровень вводимой извне информации, необходимой и достаточной для полноценного функционирования в заданных технологических условиях, а также органически связанный с этим способом его обучения (или программирования). По тому, какую инфармацию достаточно получить роботу для выполнения заданной работы и как при этом "обучить" его новым операциям, можно судить о его технологических возможностях и степени автономности.
Н е и е р е и р о г р а м м и р у е м ы е (и вобучаемы е) и р о м ы ш л е н н ы е роботы с жестким циклом операций снабжены заранее подготовленной достаточно простой программой, повторяющей одну и ту же заданную последовательность операций независимо от изменяющихся условий и не поддающейся изменению простыми средствами.
Состав и последовательность действий робота задаются априорно длл каждой технологической операции в соответствии с предварительной информацией об организации производственного процесса. Внесение корректив в первоначальную последовательность действий, обусловленных происшедшими изменениями в организации технологического процесса, требует длительного времени и чрезмерных материальных и трудовых затрат, а потому нецелесообразно. По существу, в этой категории речь идет об автооператорах — неперепрограммируемых автоматических манипуляторах, которые по Европейской классификации не входят в класс промышленных роботов, однако учитываются в классификации ПР японским промышленным стандартом ЛЗ В0134-1979.
)Кесткопрограммируемые (переобучаемые) промышленные роботы с изменяемым циклом операций содержат полный набор информации, не изменяющийся в процессе самой работы, но поддающийся корректировке путем "переобучения" при изменении (переналадке) технологического процесса, для чего предусматриваются специальные средства и методы (замена либо изменение программы), позволяющие легко и быстро изменять состав и последовательность действий робота при изменении внешних условий, а также при переходе от одной технологической операции на иную. Набор программ, записанных в устройство управления, позволяет легко настраивать робот на изготовление требуемого иэделия. И все же это промышленные роботы первого поколения, не имеющие сенсорного обеспечения и не способные корректировать свои действия в самом процессе функционирования в зависимости от изменяющихся условий.
Перепрограммируемые (обучаемые) промышленные роботы с изменяемым циклом операций наряду с полным набором программной информации имеют сенсорное обеспечение и обратные связи, позволяющие в той или иной мере корректировать программные действия соответственно изменению параметров технологического процесса Алгоритмическое и программное обеспечение таких ПР позволяет системе управления на основе сигналов обратных связей формировать законы управления манипулятором с учетом фактической обстановки, т.е. обучаться в процессе взаимодействия с объектами производства (адаптироваться) к изменяющимся условиям.
"Начальное" обучение таких роботов осуществляется обычно по первому рабочему циклу, для чего перед началом работы человек- оператор в режиме обучения вручную проводит захватное устройство робота по рабочей траектории. При этом в запоминающее устройство системы управления роботом автоматически записываются координаты узловых точек рабочей траектории, а также некоторая информация о состоянии робототехнической системы в процессе выполненил технологической операции. Затем система управления роботом переводится в рабочий режим, а записанная в память информация, преобразованная в командные сигналы, подается на приводы исполнительной системы, и манипулятор выполняет заданные состав и последовательность действий. Такие промышленные роботы обычно относятся ко второму поколению. Гибкопрограммируемые (самообучаемые) промышленные роботы с элементами искусственного кроме развитой сенсорной системы в виде искусст- венных енных органов зрения, слуха, осязания и других до мо ной информационно-управляющеи системо й и совершенным мощнои и ным обеспечением, способными рас- алгоритмическим и программ ым б азы и ситуации, моделировать окружающую среду, манир~ва~~ ~оведюю и, самообучаясь в роц формировать с т состав и последовательность своих деиствии на е е в слоаиях поставленнои ц и н " ели и информации об окружающеи ср д у Э робо ы третьего неорганизованного рабоч р его и остранства то т мых сложных техно- поколения, которые найдут применение в самых с ж логи~вских процессах с о„.,и, борки, монтажа, контрольно-измерительных и специальных технологиях.
! 33. Технические характеристики ПР Технические характеристики (или показатели) современных промышленных роботов можно разделить на основные и дополнительные. 3.3.1. Основные технические характеристики К о новным техническим характеристикам ПР сле ет отнести с ду о, елиноминальную грузо од по ъемность число степеней подвижности, в чины и скорости перемещения по степеням подвижности, рабочую зону, рабочее пространство и зо-„ "„ обслуживания ПР, погрешность позиционирования или обработки траектории.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
