Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Устройства передвижения, выполненные по в т о р о м у принципу, менее сложны и дороги, но имеют недостаточную точность позиционирования. В этом случае используется электрический привод, а выход на заданные позиции осуществляется с помощью одной или нескольких команд на торможение от устройств репейного действия, установленных на пути движения робота Такой принцип использован в устройстве передвижения ПР ТРТ-1-250, его также можно применять для позиционирования кранов-манипуляторов с жестким подвесом груза (кранов-штабелеров, колодцевых кранов, кранов для "раздевания" слитков и др:.).
Т р е т и й и р и н ци и управления передвижением мобильного робота представляет комбинацию первого и второго. В этом случае датчики положения подключаются только в районе непосредственного обслуживания технологического оборудования, и высокая точность и жесткость направляющих элементов требуются лишь в этих местах трассы, а не на всем ее протяжении. Недостатком способа является конструктивная сложность осуществления кинематической и электрической связей с датчиками положения.
Четвертый принцип является модификацией второго. С целью улучшения точностных характеристик устройств передвижения дополнительно вводят различные механические устройства фиксации положения (упоры, ловители и пр.), обеспечивающие высокую точность позиционирования. Л и т е ра ту ра (30, 33, 34, 37, 45, 47, 49, 54, 56, 60, 61, 62, 75, 78, 82, 92, 94, 95].
манипуляторов, работающих в цилиндрической базовой системе координат? 12. Каковы компоновочная схема и технологические возможности манипуляторА работающего в сферической базовой системе координат? 13. Каковы компоновочная схема и технологические воэможности манипулятора, работающего в угловой системе координат? 14. Каковы устройство и принцип действия механизмов манипулятора промышленного робота (пояснить на схеме)? 15. Каковы назначение и конструктивные особенности устройств передвижения роботов? 16. Каковы конструктивные разновидности устройств передвижения роботов ? 17. Какие методы используются для обеспечения маневренности колесных устройств передвижения роботов? 18.
Какие принципы применяются для управления передвижением мобильных промышленных роботов? 1. Что пониыается под узлом манипулятора, и какие составные части он включает ? 2. Каковы основные узлы манипулятора, их назначение и характеристика ? 3. Каковы функциональное назначение и структурная схема "руки'* манипулятора ? 4. Каковы конструктивные особенности отдельных элементов "руки" манипулятора ? 5.
Каковы назначение и конструктивные разновидности ориентиРующих механизмов? 6. Каковы основные схемы и конструктивные особенности устройств для обеспечения поступательных движений с использованием пневмо- и гидроцилиндров ? 7. Каковы основные схемы и конструктивные особенности комбинированных устройств для обеспечения поступательных движений со значительными величинами перемещений рабочего органа? 8. Каковы основные схемы и конструктивные особенности устройств для обеспечения вращательных движений с использованием пневмо. и гидроцилиндров ? 9. Каковы основные схемы и конструктивные особенности устройств для обеспечения вращательных перемещений от моторов вращательного движения? 10. Каковы компоновочные схемы и технологические возможности манипуляторов, работающих в прямоугольной базовой системе координат ? 11.
Каковы компоновочные схемы и технологические возможности 200 ГЛАВА 6 РАБОЧИЕ ОРГАНЫ Рабочий орган робота — зто составная часть его манипулятора, предназначенная для непосредственного захватывания и удержания объектов, перемещаемых в пространстве, а также выполнения различных технологических, специальных и исследовательских операций. Рабочие органы являются важными элементами роботов, во многом определяющими их универсальность и технологические возможности.
К ним относятся захватные устройства, технологические инструменты и специальные устройства. В зависимости от назначения робота, решаемого им класса задач и особенностей выполняемого технологического процесса манипуляторы снабжаются теми или иными рабочими органами. Рассмотрим захватное устройство и технологические инструменты промышленных роботов, как наиболее распространенную и универсальную группу рабочих органов. 6.1. Захватные устройства Захватные устройства (Зу), называемые часто захватами, предназначены для захватывания объектов манипулирования, надежного их удержания в процессе изменения пространственного положения, а также обеспечения их установки с заданной точностью относительно базовых поверхностей. Принцип действия захватных устройств и их конструктивное исполнение весьма разнообразны и обусловлены формой, видом, маркой материала, массой, размерами и физическими свойствами перемещаемых объектов, а также типом обслуживаемого технологического оборудования.
Применяются как универсальные ЗУ, предназначенные для удержания различных по размерам, конфигурации и массе объектов, так и специальные, предназначенные для удержания определенного типа детали. Независимо от конкретного исполнения к захватным устройствам предъявляется ряд общих требований: они должны обеспечивать надежность захватывания и удержания объектов, быстродействиц стабильность базирования, обладать достаточными прочностью и жесткостью при минимальных размерах и массе, не должны допускать разрушения или повреждения поверхности объектов манипулирования.
Особое внимание при проектировании следует обращать на крепление ЗУ к '*руке'* робота, которое должно быть удобным, надежным, а при необходимости — легко- и быстросменным. Как правило, роботы, в особенности промышленные (ПР), снабжены набором сменных Зу, которые можно заменять в зависимости от конкретных технологических условий, а также устанавливать на типовые ЗУ сменные рабочие элементы (губки, присосы, подхваты и т.п.), при этом их смена в обоснованных случаях производится автоматически с помощью самого робота ь Ф с Фз 9 ьч, чй ьч Ъ ь Оь сьь чч 4 л ы ь 5 3 ь Ь "Ъ, ь ьь ьь ь Ъ кь цх ть 6 чь ьл чч сЯ ь Сь ьо ьф ч" ьз ь з нь з ьз сз ьз зь О 4 ь ь 6.1.1.
Класификация захватных устройств ьь Фз а ь Ъ ь Й о$ чЗь о ь В связи с многообразием признаков, характеризующих конструктивные разновидности захватных устройств и технологические особен. ности их применения построить единую классификацию по иерархическому принципу не представляется возможным. Поэтому захватные устройства подразделяют в соответствии с отдельными классификационными признаками: по характеру захватывания груза, принципу действия, характеру базирования, числу рабочих позиций, виду управления, характеру крепления к "руке" ыанипулятора и т.п. Общая классификация захватных устройств роботов показана на рис.
6.1. По характеру взаимодействия с объектом Зу поразделяются на пять групп: 1. Поддерживающие, подхватывающие обьект за нижнюю поверхность, выступы или отверстия без его зажатия. К ним относятся крюки, вилы, петли, штыри и другие подобные устройства 2. Удерживающие, представляющие собой емкости типа ковша или совка и предназначенные для удержания и перемещения в них мелких насыпных деталей, сыпучих и жидких материалов.
Обычно удерживающие Зу неприводные, а загрузка их материалом производится насыпкой или заливкой. 3. Притягивающие, удерживающие обьект, благодаря использованию различных физических эффектов, например, магнитного или вакуумного притяжения. К этой группе относятся вакуумные и магнитные ЗУ, а также применяемые редко устройства, использующие электростатическое притяжение, эффект адгезии, прилипания и др. 4. Зажимные, захватывающие и удерживающие объект кинематическим воздействием рабочих элементов (губок, клещей, пальцев и т.п.) за счет сил трения или комбинации сил трения и запирающих усилий.
Зажимные, или схватывающие ЗУ, называемые обычно охватами, относят к устройствам активного типа, которые могут быть как механическими, так и с эластичными камерами. 5. Зачерпывающие, захватывающие, насыпные, штучные либо сыпучие материалы и удерживающие их в емкости, образуемой смыкаемыми "челюстями"; такие устройства обычно называют грейферами. По принципу действия Зу подразделяютсяна пять групп: 1.
Механические, захватывающие и удерживающие объект с помощью поддерживающих, удерживающих, зажимных или зачерпывающих механических устройств и, в свою очередь, различающиеся на неприводные и приводные. Преимущественно в ПР применяют приводные механические ЗУ, в которых используются пневмо- и электроприводы. 2. С эластичными камерами, удерживающие объект с помощью камер различной конструкции изменением их формы и размеров посредством подачи во внутренние полости сжатого воздуха или жидкости под давлением либо использования других физических эффектоа 3.
Вакуумные, притягивающие и удерживающие обьект силой атмосферного давления воздуха за счет создания разрежения в вакуумной камере, прижимаемой к поверхности обьекта 4. Магнитные, притягивающие объект благодаря ферромагнитным свойствам некоторых материалов (например, стали, чугуна), т.е. способности притягиваться к магнитам. 5. Комбинированные, удерживающие объект за счет использования в конструкции двух и более принципов действия. К этой группе Зу относятся магнитно. вакуумные, вакуумно.механические, магнитно- механические и другие захватные устройства. По виду управления ЗУ различают четыре группы: 1.