Антиплагиат (1228663)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

06.07.2015АнтиплагиатУважаемый пользователь!Обращаем ваше внимание, что система Антиплагиат отвечает на вопрос, является ли тот илииной фрагмент текста заимствованным или нет. Ответ на вопрос, является ли заимствованныйфрагмент именно плагиатом, а не законной цитатой, система оставляет на ваше усмотрение.Также важно отметить, что система находит источник заимствования, но не определяет,является ли он первоисточником.Информация о документе:Имя исходного файла:Имя компании:Комментарий:Тип документа:Имя документа:Текстовыестатистики:Индекс читаемости:Неизвестные слова:Макс. длина слова:Большие слова:диплом 06.07.docxДальневосточный гос. Университет путей сообщенияБезотецкий ИванПРочееРазработка лабораторного стенда ЛК­1У для изучения основ робототехникисложныйв пределах нормыв пределах нормыв пределах нормыКоллекция/ Доля Долямодульввпоискаотчёте текстеИсточникСсылка на источник[1] Источник 1http://do.rulitru.ru/v2758/?download=file#1[2] Структура и использо...http://knowledge.allbest.ru/radio/3c0a65635a3ac78b4d43a88521...

Интернет4,79% 4,79%(Антиплагиат)[3] Структура и использо...http://knowledge.allbest.ru/radio/3c0a65635a3ac78b4d43a88521... Интернет0%(Антиплагиат)[4] Источник 4http://window.edu.ru/resource/803/45803/files/kti48.pdf[5] Роботыhttp://knowledge.allbest.ru/programming/2c0a65625a2ad68b4d53... Интернет2,58% 2,58%(Антиплагиат)[6] Проектирование одноо...http://bibliofond.ru/view.aspx?id=656387#1Интернет2,34% 2,34%(Антиплагиат)[7] rsl01003395787.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01003000000/rsl01003395000/rsl01003395...РГБ,0%диссертации[8] http://www.lib.tpu.r...http://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2013/C57/C57.pdf#18Интернет0,09% 1,76%(Антиплагиат)Интернет6,73% 6,73%(Антиплагиат)4,79%Интернет2,86% 2,86%(Антиплагиат)1,96%[9] РАЗНОВИДНОСТИ РОБОТО...

http://www.scienceforum.ru/2013/15/5554Интернет1,39% 1,39%(Антиплагиат)[10] rsl01004052556.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004052000/rsl01004052...РГБ,1,1%диссертации[11] костюк в.и. и др. ­ ...http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/somelibrary/techno/%D...Интернет1,08% 1,08%(Антиплагиат)[12] http://ejournal/arti...http://pnu.edu.ru/media/ejournal/articles­2014/TGU_5_93.pdfИнтернет1,05% 1,05%(Антиплагиат)[13] russianhttp://mgul.ac.ru/journal/files/95ru.zipИнтернет0,06% 1,03%(Антиплагиат)[14] Разработка системы а...http://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0a65625a2bc68a4d53...

Интернет0,87% 0,87%(Антиплагиат)[15] vasilenko n.v. i dr....http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/share/homelib/spec62/...Интернет0,16% 0,84%(Антиплагиат)[16] Дубовик_диссертация ...http://spmi.ru/system/files/lib/sci/aspirant­doctorant/avtor...Интернет0,15% 0,82%(Антиплагиат)[17] Боевой роботhttp://ru.wikipedia.org/wiki/Боевой роботИнтернет0,56% 0,56%(Антиплагиат)[18] rsl01004921198.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004921000/rsl01004921...РГБ,0,04% 0,46%диссертации[19] rsl01006705056.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006705000/rsl01006705...РГБ,0%диссертации1,1%0,45%[20] Шаговый электродвига... http://ru.wikipedia.org/wiki/Шаговый электродвигательИнтернет0,28% 0,41%(Антиплагиат)[21] rsl01004914035.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004914000/rsl01004914...РГБ,0%диссертации0,33%[22] №1(17) ­ 2012 (2/14)http://science.samgtu.ru/sites/science.samgtu.ru/files/No.1(...Интернет0,3%(Антиплагиат)0,3%[23] Пилим Pan/Tilt вебка...http://habrahabr.ru/post/185604/Интернет0,28% 0,28%(Антиплагиат)[24] rsl01006642217.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006642000/rsl01006642...РГБ,0%диссертации[25] rsl01004914780.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004914000/rsl01004914...http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=10,22%РГБ,1/1706.07.2015Антиплагиатдиссертации 0%[26] rsl01004138522.txthttp://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004138000/rsl01004138...0,16%РГБ,0,12% 0,12%диссертацииЧастично оригинальные блоки: 0% Оригинальные блоки: 73,17% Заимствование из "белых" источников: 0% Итоговая оценка оригинальности: 73,17% http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=12/1706.07.2015АнтиплагиатСОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ81 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ91.1 Классификация рук роботов101.1.1Робот, действующий в цилиндрической системе координат 101.1.2 Робот, действующий в сферической системе координат111.1.4 Робот, действующий в угловой системе координат(с рукой, шарнирно сочлененной)121.1.5 Роботы типа «СКАРА»131.1.6 Параллельно действующий робот ([1]Робот с параллельной кинематикой)131.2 Виды захватывающих механизмов 141.3 Классификация роботов по назначению152 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ212.1 Лабораторная работа №1 Изучение основных узлов манипулятора212.2 Лабораторная работа №2 Изменение скорости движения звеньев манипулятора192.3 Лабораторная работа №3 Изучение работы захватывающего устройства252.4 Лабораторная работа №4 Изучение точности позиционирования манипулятора263 ПОДБОР И РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ303.1 Расчёт и выбор шаговых электродвигателей303.2 Выбор контроллера403.3 Драйвер микрошагового управления шагового двигателя423.4 Датчики начального положения привода463.5 Блок питания484 РАЗРАБОТКА СХЕМ И АЛГОРИТОВ УПРАВЛЕНИЯ504.1 Разработка силовой схемы504.2 Разработка схемы цепи управления504.3 Разработка алгоритма работы № 1504.4 Разработка алгоритма работы № 251ЗАКЛЮЧЕНИЕ52СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:53ПРИЛОЖЕНИЕ54ВВЕДЕНИЕВ современном мире основным направлением развития промышленности является автоматизация производства.Одним из основных элементов автоматизации промышленных предприятий является использованиероботизированных комплексов, состоящих из механических манипуляторов и систем управления ими.[12]Как новый класс устройств роботы появились в конце 30­х годов нашего столетия. Термин «робот» взят изпьесы Карела Чапека, в котором он рассказал о механических людях. В начале своего появления роботы неимели промышленного значения, их применение носило чисто развлекательный характер и, в связи с этим, импридавали вид [4]человеческого скелета.С появлением станков с числовым программным управлением, возникла необходимость в созданиипрограммируемых манипуляторов для разных операций по загрузке и разгрузке станков. Так в 1954 годуамериканский инженер Д. Девол запатентовал способ управления погрузочно­разгрузочным манипулятором спомощью сменных перфокарт.В 1972­1973 [5]гг. в нашей стране впервые было налажено производство промышленных роботов. В 1980 – 1981гг. Серийно выпускалось около 50 моделей роботов.Темпы роста разработок роботов и их серийного изготовления во всех [4]развитых странах мира непрерывно растут. В течениипоследних лет создано большое число универсальных роботов, выполнены разработки специальных испециализированных роботов. [4]Несомненно, в ближайшие годы спрос на роботов будет сильно расти.В связи с этим возрастает потребность в подготовки квалифицированного персонала, уровень подготовки которого долженотвечать современным требованиям. Для эффективном решении этих задач актуально внедрять новые комплексы по изучениюоснов робототехники.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯРобот (от словацкого [18]robota) – автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частичноили полностью заменяет человека при выполнении работ в монотонных, опасных для жизни условиях или приотносительной недоступности объекта.[5]Манипулятор – устройство, имитирующее движение рук и пальцев человека, заменяет непосредственный контакта человека спредметом, веществом.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=13/1706.07.2015АнтиплагиатСреди самых распространённых действий, совершаемых роботами можно назвать следующие:­ перемещение деталей и заготовок от станка к станку;­ сварка швов и точечная сварка;­ покраска;­ выполнение операций резанья с движением инструмента по сложной траектории;­ [5]сбор полезных материалов;­ транспортировка на дальние расстояния.В современном производстве замена людей на роботов очевидна и выражена в следующих преимуществах робота над человеком:­достаточно быстрая окупаемость;­ исключение влияния человеческого фактора на конвейерных производствах, а также при проведениимонотонных работ, требующих высокой точности;­ повышение точности выполнения технологических операций и, как следствие, улучшение качества;­ возможность использования технологического оборудования в три смены, 365 дней в году;­ рациональность использования производственных помещений;­ исключение воздействия вредных факторов на персонал на производствах с повышенной опасностью.1.1 [5] Классификация рук роботовРаспространенная классификация руки роботов по конструкции включает группирование по координатнойсистеме трех главных осей, которые обеспечивают [1]перемещение в трёхмерном пространстве.Различают шесть основных типов.1.1.1 Робот, действующий в цилиндрической системе координатНа рисунке 1.1 показан робот, горизонтальная рука которого может вдвигаться и выдвигаться параллельнооснованию, двигаться вверх и вниз по вертикальной стойке (оставаясь параллельной основанию), а основаниеповорачивается вместе с рукой и стойкой вокруг вертикальной оси, образуя рабочую зону, имеющую частичноцилиндрическую форму. Это соответствует цилиндрической системе координат, которая определяет точки впространстве и поэтому подходит для этого типа робота.Рисунок 1.1 – Робот, действующий в цилиндрической системе координат1.1.2 Робот, действующий в сферической системе координатНа рисунке 1.2 показан робот, имеющий одну руку, которая может вдвигаться, выдвигаться и вращаться наосновании, как и раньше, но использует вращательное вертикальное движение вместо поступательного, образуяв пространстве таким образом частично сферу. Типичные образцы такого рода роботов выпускаются фирмой «Юнимейшн».Рисунок 1.2 – Робот, действующий в сферической (полярной) системе координат1.1.3 Робот, действующий в декартовой системе координатЭтот тип робота, рисунок 1.3, обладает тремя взаимно перпендикулярными осями перемещений. Он состоит изстойки, которая движется вверх и вниз, поперечной балки, к которой подвешена стойка, по которой она можетдвигаться влево и вправо, а балка в свою очередь способна перемещаться вперед и назад. Таким образом,полностью обеспечивается движение по осям х, у и z.[1]Механические свойства этой конфигурациипозволяют широко применять такие роботы там, где требуется высокая точность, например на сборочныхоперациях.Рисунок 1.3 – Робот, действующий в декартовой ( прямоугольной) системе1.1.4 Робот, действующий в угловой системе координат(с рукой, шарнирно сочлененной)Пример четвертого класса роботов, иногда известных как антропоморфные, приведен на рисунке 1.4Рисунок 1.4 – Робот (рука), действующий в угловой системе координатОн состоит из способных вращаться соединений, называемых « плечом» и « локтем» (как у человеческой руки),закрепленных на «талии», состоящей из вращающегося основания, которое обеспечивает третью степеньсвободы. Преимущество такой конфигурации – очень большая рабочая зона, что позволяет минимизироватьразмеры производственных площадей, необходимых для размещения робота в цехе.1.1.5 Роботы типа «СКАРА»В апреле 1981 г. впервые появился робот принципиально новой [1]конструкции, созданный в Японии, названный «СКАРА», рисунок 1.5. SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) – рукасборочного робота с избирательной податливостью.Рисунок 1.5 – Робот типа «СКАРА:Такая конструкция сочетает свойства роботов, действующих вугловой и цилиндрической системах координат. За счет жесткости конструкции в вертикальном направлениироботы типа «СКАРА» могут нести гораздо более высокие полезные [1]нагрузки, чем другие сборочные роботы –до 30 кг.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=14/1706.07.2015Антиплагиат1.1.6 [15]Параллельно действующий робот (Робот с параллельной кинематикой)Радикальный отход от традиционных конструкций роботов осуществлен при создании исследовательскогоробота « [1] ГЭДФЛАЙ». Робот «ГЭДФЛАЙ» имеет диск с [15]инструментами, подвешенный на трех парахстержней. Изменяя длину стержней, можно перемещать [1]рабочий [15]орган по шести степеням свободы.[1]Робот с параллельной кинематикой изображен на рисунке 1.6Рисунок 1.6 – Вариант конструкции робота с параллельной кинематикой.GADFLY (GEC Advanced Device For Assembly) — усовершенствованноекак в других роботах, а параллельно, система может быть очень легкой, быстрой и точной. Однако этопреимущество сводится на нет из­за малой рабочей зоны. Такие роботы могут найти применение для легкихсборочных операций[1].1.2 [1]Виды захватывающих механизмовЗахватным устройством манипуляторов называется его рабочий орган, предназначенный для захватывания и удерживанияпредмета производства или технологической оснастки, называемых объектом.ГОСТ 26063—84 устанавливает следующие типы захватных устройств : механические, вакуумные, магнитные.Общим понятием для захватных устройств всех видов является понятие «рабочий элемент». Рабочим элементомназывается элемент захватного устройства, вступающий непосредственно в контакт с объектом.Механическими называются захватные устройства, в которых удерживание объекта осуществляется поддействием реакций в точках (зонах) контакта с рабочими элементами, создаваемых двигателем или собственнымвесом объекта. Механические захватные устройства [10]разделяются на схваты и поддерживающие захватные устройства. Схватом называется механическое захватное устройство,представляющее собой механизм, удерживающий объект посредством зажима рабочими элементами при их перемещениидвигателем. Поддерживающими называются механические захватные устройства, не имеющие подвижных звеньев ипредставляющиесобой опоры, на которых объект удерживается под действием сил [10]тяжести (ковши для захватывания, транспортировки и разливки жидкого металла, крюки, штыри, призматические опорныеэлементы, лопатки и пр.).Вакуумными называются захватные устройства, удерживающие объект посредством разрежения воздуха в замкнутой полостирабочего элемента – присоски. Различают активные вакуумные захватные устройства, в которых разрежение воздуха создаетсяпринудительно с помощью вакуумных насосов или эжекционных устройств, и пассивные, в которых разрежение воздухасоздается за счет его вытеснения при деформировании рабочих элементов.Магнитными называются захватные устройства, удерживающие объект при действии магнитных сил, создаваемых постоянныммагнитом или электромагнитом[2].1.3 Классификация роботов по назначениюПроизводственные роботы – это роботы, предназначенные для выполнения тяжелой, монотонной, вредной иопасной для здоровья людей физической работы. [9]Применяются для выполнения различных технологических операций от простого перемещения предметов до сложных сборочныхциклов. Производственные роботы бывают: промышленные, строительные, бытовые, сельскогохозяйственные.Исследовательские роботы. Они служат для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемыхобъектах. К числу таких объектов относятся космическое пространство, поверхности планет, подводноепространство, подземные полости (шахты, пещеры и т. п.), Арктика и Антарктика, пустыни, зараженнаяместность и другие, труднодоступные для человека области. Примерами таких роботов являются беспилотныелетательные аппараты, роботы­саперы, роботы­санитары, различные многоцелевые боевые машины и т.д.[9]Боевой робот (военный робот) – устройства автоматики, заменяющее человека в боевых ситуациях длясохранения человеческой жизни или для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека, ввоенных целях: разведка, боевые действия, разминирование и т. п.[17]Учебные роботы – это робот на базе которых происходит изучение с общим принципом работы манипулятора, егопространственное ориентирование и программного обеспечения для его управления.Первый самый важный этап, по которому необходимо проектировать робота, является определение его рабочей зоной.Рабочая зона промышленного робота – пространство, в котором может находиться рабочий орган манипуляторапромышленного робота при его [11]функционировании. Выбор сводится к определению типа руки робота, в зависимости от системы координат. Выбираем робот срукой, действующий в угловой системе координат (с рукой, шарнирно сочлененной), такой робот является универсальным, сточки зрения распределения нагрузки и зоны обслуживая.В учебных целях, рабочею зону необходимо разметить координатной сеткой. Выбор размеров сетки обусловлен точностью скоторой нам необходимо позиционировать робота. Разметим плоскость на которой установлено основание робота сеткой сделением 0,1м, по 5 делений в каждую сторону.Объект роботизации ­http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=15/1706.07.2015Антиплагиатдеталь, изделие, над которым производятся требуемые по технологическому процессу взаимодействия иоперации, выполняемые с помощью промышленных роботов и манипуляторов. В [11]нашей работе это будет пластмассовый куб массой 0,1 кг со стороной равной 0,05 м.После выбора объекта роботизации, необходимо подобрать захват.Выбор захватного механизма определён формой и массой изделия, [4]которое необходимо захватывать и удерживать в процессе его перемещения. Захвату необходимо сообщать такое усилие, чтобыв местах соприкосновения с изделием возникала сила трения покоя, а так же не возникали существенные механическихповреждений. Универсальный двухпальцевой захват изображён на рисунке 1.1Рисунок 1.7 – Универсальный двухпальцевой захватВыбор звеньев манипулятора главным образом зависит от рабочей зоны.Манипулятор по своему функциональному назначению должен обеспечивать перемещение объекта в [12]пространстве по заданным координатам. Вразрабатываемом роботе­манипуляторе будет реализовано четыре степени свободы, что обеспечит движение по[12]координатам в пространстве, при этом не сильно усложнит конструкцию.Составление кинематической схему манипулятора.Кроме различия в распределении степеней подвижности вдоль руки робота существенное значение имеет также[4]различные в соотношениях геометрические размеры отдельных ее звенье.Кинематическая схема руки должна обеспечить захват в любой точке заданной рабочей зоны. [4]Для работы в плоскости основания достаточно двух плеч, а для увеличения трёхмерной рабочей зоны необходимо вынестипервое плечо на некоторую высоту, пусть будет h = 0,2м, тогда длина двух плеч определиться по формуле:l= p2 ­ h2 , (1.1)где p = 0,5 м – максимальная длина рабочей зоны.Подставив данные в формулу (3.1), получим:l= p2 ­ h2=0,52 – 0.22=0,5385.Так как будет два звена руки, полученную длину необходимо разбить на 2 участка. Деление следует осуществить в пропорцииприближённому к золотому сечению, это позволит сместить центр масс ближе к основанию робота.l= p2 ­ h2=0,52 – 0.22=0,5385В качестве материала плеч будем использовать алюминиевый профиль AMr3C, он обладает оптимальными свойствами: удельноймассой, упругостью, стоимостью. Рассмотрим нагрузки в положении максимально приложенных сил, β=90°. Рассмотримкинематическу схему рисунок 1.9..Рисунок 1.8 – Кинематическая схемаВыбираем двигатель M3, для захватывающего устройства: Для двухпальцевого ЗУ с двумя подвижными рабочими элементамисхвата симметричными относительно оси Х и перемещающиеся симметрично относительно той же оси для расчёта Sтр можновоспользоваться упрощённой​ методикой, для полезной грузоподъёмностью массы м по формуле[2]:Sтр=к ·C ·м· g (1.2)где С – безразмерный коэффицент, для электропривода С=10;к = 1­ 2,5 – корректирующий коэффициент ( к > 2 при удержании объекта со смещённым центром масс);g = 9,8 – сила притяжения.Для расчёта усилий сжатия схвата, подставим значения в формулу 1.2F=к· C ·м· g=1· 10 ·0,1· 9,8=9,8 НДля выбора двигателя необходимо посчитать момент нагрузки, воспользуемся формулой:M=F·l (1.3)Подставим имеющиеся значения в формулу 1.3 посчитаем момент нагрузки:M=9,8·0,02=0,196 H·м2 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТПредлагаемый список лабораторных работ:Лабораторная работа №1 Изучение основных узлов манипулятораЛабораторная работа №2 Изменение скорости движения звеньев манипулятораЛабораторная работа №3 Изучение работы захватывающего устройстваЛабораторная работа №4 Изучение точности позиционирования манипулятора2.1 Лабораторная работа №1 Изучение основных узлов манипулятораЦель: Собрать схему подключения манипулятора к системе управления, экспериментально проверить работоспособность​ всехзвеньев.Приборы и оборудование: Учебный манипулятор, драйвер микрошагового управления, Arduiono Uno, набор проводов, плата длясборки схем, программа управления №1.Основные теоретические положенияРобот обычно состоит из следующих основных элементов: манипулятора, системы управления, чувствительныхэлементов, средств передвижения.К [4]манипулятору относиться электродвигатель приводящий в движение звенья робота и драйвер микрошагового управления дляподачи ШИМ сигнала на двигатель. В данном манипуляторе установлены шаговые двигателя.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=16/1706.07.2015АнтиплагиатШаговый электродвигатель –это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну изобмоток статора, вызывает [20]дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.Вшаговом двигателе вращающий момент создается магнитными потоками статора и ротора, которыесоответствующим образом ориентированы друг относительно друга. Статор изготовлен из материала с высокоймагнитной проницаемостью и имеет несколько полюсов. Полюс можно определить как некоторую областьнамагниченного тела, где магнитное поле сконцентрировано. Полюса имеют как статор, так и ротор. Дляуменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы собраны из отдельных пластин, подобно сердечникутрансформатора. Вращающий момент пропорционален величине магнитного поля, которая пропорциональна токув обмотке и количеству витков. Таким образом, момент зависит от параметров обмоток. Если хотя бы однаобмотка шагового двигателя запитана, ротор принимает определенное положение. Он будет находиться в этомположении до тех пор, пока внешний приложенный момент не превысит некоторого значения, называемогомоментом удержания. После этого ротор [6]повернётся и будет стремиться принять одно из следующих положений равновесия[3].Существуют три основных типа шаговых двигателей:­ двигатели с переменным магнитным сопротивлением;­ двигатели с постоянными магнитами;­ гибридные двигатели.[6]Для управления приводами робота в учебном стенде использованы специализированные микрошаговые драйвера. Драйверпредставляет собой микромодуль в алюминиевом корпусе с интегрированным радиатором охлаждения.По подачи тока в обмотки драйверы классифицируются:­ Драйверы постоянного напряжения. Эти драйвера подают постоянный уровень напряжения поочередно на обмотки,результирующий ток зависит от сопротивления обмотки, а на высоких скоростях – и от индуктивности. Эти драйвера крайненеэффективны , и могут быть использованы только на малых скоростях вращения ротора.­ Двухуровневые драйвера. В драйверах этого типа ток в обмотки сперва повышается до нужного уровня, затем источникнапряжения отключается, и необходимая сила тока поддерживается источником малого напряжения. Такие драйвера снижаютнагрев двигателей, но ограничены делением шага, драйвера работают только режиме полного или полушага.­ Драйвер с ШИМ. На текущий момент ШИМ ­ драйвер шаговых двигателей наиболее популярны, практически все. Эти драйвераподают на обмотку шагового мотора ШИМ – сигнал высокого уровня, которое ограничевается током необходимого значения.Величины силы тока, по который происходит граничение,​ задаётся DIR переключателем, иногда величина программируется спомощью ПО. Эти драйвера обладают множеством дополнительных функций: поддерживают разное деление шага, а так жевеличину максимального тока. Помимо таких характеристик как питающее напряжения и максимальный выходной ток, драйверыотличаются по частоте ШИМ.Система управлнеияArduino Uno контроллер ​построен на ATmega328. [13]Платформа имеет 14 [8]цифровых вход/выходов (6 из которых могут использоватьсякак выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, кварцевый генератор 16 МГц, разъем USB, силовой разъем, разъемICSP и кнопку перезагрузки. Для работы необходимо подключить платформу к компьютеру посредством кабеляUSB, [2]либо [8]подать питание при помощи адаптера АС/DC или батареи.[2]ПитаниеArduino Uno [8]может получать питание через подключение USB или от внешнего источника питания.Внешнее питание (не USB) может подаваться через преобразователь напряжения АС/DC (блок питания) илиаккумуляторной батареей. Преобразователь напряжения подключается посредством разъема 2.1 мм сцентральным положительным полюсом. Провода от батареи подключаются к выводам Gnd и Vin разъема питания.Платформа может работать при внешнем питании от 6 В до 20 В. При напряжении питания ниже 7 В, вывод 5Vможет выдавать менее 5 В, при этом платформа может работать нестабильно. При использовании напряжениявыше 12 В, регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуемый диапазон от 7 В до 12В.СвязьНа платформе Arduino [2]Uno [13]установлено несколько устройств для осуществления связи с компьютером,другими устройствами Arduino или микроконтроллерами. ATmega328 поддерживают последовательный интерфейсUART TTL (5 В), осуществляемый выводами 0 (RX) и 1 (ТХ).[2]ПрограммированиеПлатформа программируется посредством ПО Arduino.Микроконтроллер ATmega328 поставляется сзаписанным загрузчиком, облегчающим запись новых программ без использования внешних программаторов.Связь осуществляется оригинальным протоколом STK500.[2]http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=17/1706.07.2015АнтиплагиатТоковая защита разъема USBВ Arduino Uno встроен автоматический выключатель, защищающийпорт USB компьютера от токов короткого замыкания и сверхтоков. [2]Автоматический выключатель срабатываетпри прохождении тока более 500 мА через USB порт и [2]размыкает цепь до тех пока ток не примет допустимые значения.2.2 Лабораторная работа №2 Изменение скорости движения звеньев манипулятора.Цель: Исследование режимов работы драйвера.Приборы и оборудование: Учебный манипулятор, драйвер микрошагового управления, Arduiono Uno, набор проводов, плата длясборки схем, программа управления №1.Основные теоретические положенияДрайвер шагового двигателя получает на входе логические сигналы STEP/DIR, которые представлены высоким и низким уровнемопорного напряжения 5В. По значению этих сигналов изменяется ток в обмотках двигателя, принуждая тем самымпроворачиваться вал двигателя в соответствующем направлении на заданный угол. Сигналы STEP/DIR генерируется платойуправления, на котором работает программа управления.На корпусе драйвера располагаются микропереключатели (они обозначены на схеме буквами S1,S2,S3,T1,T2,T3,T4) ипредназначены для управления током обмоток шагового двигателя и режимом деления шага. Для удобства проведения занятий,по исследованию режимов работы драйверов, все микропереключатели вынесены на корпус драйвера.В таблице 2.1 приведены параметры, установки режимов работы тока драйвера, при различных​ положениях тумблеров. Втаблице 2.2 приведены настройки параметров деления шага двигателя, при различных положениях тумблеров.Таблица 2.1I max, ASW1SW2SW30.5OFFOFFOFF2.1ONOFFOFF2.7OFFONOFF3.2ONONOFFТабли��а 2.2. Таблица настройки параметров деления шага ШД.MicrostepStep/REV 1/8SW4SW5SW6SW71200ONONONN2400OFFONONON4800ONOFFONONПродолжение таблицы 2.281600OFFOFFhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=18/1706.07.2015АнтиплагиатONON163200ONONOFFON326400OFFONOFFON6412800ONOFFOFFON12825600OFFOFFOFFON2.3 Лабораторная работа №3 Изучение работы захватывающего устройстваЦель: Изучить принцип работы схват, измерить усилия сжатия схвата.Приборы и оборудование: Учебный манипулятор, драйвер микрошагового управления, Arduiono Uno, набор проводов, плата длясборки схем, амперметр, динамометр, программа управления №2.Основные теоретические положенияРабочий орган манипулятора промышленного робота ­ устройство, осуществляющее непосредственноевзаимодействие робота с внешней средой. Обычно представляет собой захватное устройство или рабочийинструмент. [11]Рассмотрим универсальное двухпальцевое захватывающее устройство. Такое захватывающее устройство имеет два пальцаодинаковой длины. Для расчёта угла захвата изобразим равнобедренный треугольник рисунок 2.3.Рисунок 2.3 – Равнобедренный треугольникгде a – длина пальца захвата, b – сторона захватываемого объекта.Тогда для расчёт угла α, воспользуемся теоремой косинусов:b2=a2+a2­2·a·a ·cosα,arccosα=b2­2·a22·a22.4 Лабораторная работа №4 Изучение точности позиционирования манипулятораЦель: Освоить решение обратной задачи кинематики робота действующего в угловой системе координат.Приборы и оборудование: Учебный манипулятор, драйвер микрошагового управления, Arduiono Uno, набор проводов, плата длясборки схем, амперметр, динамометр, программа управления №2.Основные теоретические положенияМанипуляторы имеют, подобно рукам человека, много степеней подвижности. Следовательно, возможно оченьбольшое число вариантов кинематических схем исполнительных рук роботов. Все степени подвижностиманипулятора должны быть управляемы.[4]Погрешность позиционирования ­ отклонение фактического положения рабочего органа робота от заданного управляющейпрограммой, является одной из важнейших технических характеристик роботов. Для робота точность позиционированиярабочего органа (схвата с заготовкой) определяет пригодность для установки детали в рабочую зону В нашей работе будемрассматривать робота действующего в угловой системе координат. Позиционирование такого робота в трёхмерном пространствесводиться к решению обратной задачи кинематики. Обратная задача – это вычисление углов между звеньями манипулятора (α1и α2) по заданному положению ( X, Y, Z ) рабочего органа и длины его звеньев. Кинематика робота лабораторного стенда ЛК­1Уизображена на рисунок 2. 4Рисунок 2.4 – Кинематическая схема ЛК­1УРешение обратной задачи:Дано: h,l1 ,l2, l3 ; X, Y, Z. Найти:α1,α2,φ.Решение:B=X2 + Y2 +h2 ­ расстояние до точки на координатном столеP=X2 + Y2 +Z2 ­ расстояние до любой точки в пространствеφ=arctgYX­ угол поворота основанияДля расчёта углов между звеньями изобразим вид сбоку в виде треугольника рисунок 2.5Рисунок 2.5 – Нахождение углов звеньевПо теореме косинусов:a2=b2+с2­2·b·с​ ·cosαнайдём угол q1:http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=19/1706.07.2015Антиплагиатq1=arccosl12+B2­l2+l322·l1·Bq2=arcctgZ2X2+Y2α1=q1­q2­ угол между основанием и первым плечом.α2=arccosl12+l2+l32­B22·l1·(l2+l3)­угол между первым и вторым плечом3 ПОДБОР И РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ3.1 Расчёт и выбор шаговых электродвигателейНа основании выбора, в первой главе, захватывающего устройства и расчёта требуемого усилия сжатия, необходимо рассчитатьмомент нагрузки. Рассчитаем момент по формуле:M=F·l (3.1)Подставим имеющиеся значения, рассчитанные по формуле (1.2) в формулу 3.1, получаем:M=9,8·0,02=0,196 H·мДля выбора двигателя необходимо перевести в кг·см, по формуле:0,1960,01·9.8=2 кг·смПо полученному значению выбираем шаговый двигатель M3,с запасом мо моменту для захватывающего устройства. Выбираемшаговый двигатель FL42STH33­0956M, его характеристики приведены в таблице 3.1. Типоразмеры и маркировка выводовизображены на рисунке 3.1 и 3.2.Таблица 3.1 характеристики шаговый двигатель FL42STH33­0956MМодельFL42STH33­0956Mток/ фаза, А1.33Сопротивление/ фаза, Ом2.1Продолжение таблицы 3.1Индуктивность/ фаза, мГн4.2Крутящий момент2.2 кг · см[14]Кол­во выводов4Момент инерции ротора, г х см^235Угловой шаг, град.0.9Вес, кг0.22Длина, мм33Рисунок 3.1 – Типоразмеры двигателяРисунок 3.2 – Маркировка выводов двигателяДля выбора сечения профиля, плеча l2, на котором будет расположен захват и его привод, необходимо рассчитать силыдействующие на профиль. Воссоздать модель профиля и действующие на него силы можно в программе «АРМ Winmachine»,приложение «3D Structure».APM Winmachine – это наукоёмкийпрограммный продукт, созданный на базе современных инженерных методик проектирования, численных методовмеханики, математики и моделирования. [22]Программный продукт находится в бесплатном доступе для учебных целей.Рассмотрим алюминиевый профиль материала AMr3C, квадратной трубы сечением 20х2 и длиной l2. Расположим на нём три силывдоль оси Y, действующие от масс груза, захвата и шагового двигателя M3, (мгр + мз ) + мдв, в их центре масс, центры массгруза и захвата совпадают. В расчёте программа автоматически учитывает значение масс выбираемых профилей. Результатомрасчёта является карта перемещений, рисунок 3.3 и диаграмма нагрузок, рисунок 3.4.Рисунок 3.3 – Карта результатов перемещенияИз карты результатов перемещения видно, что перемещение в конечной точке составляет 0,074 мм, для нашего манипулятораограничение допустимой величины обусловлено величиной допустимой погрешности. Полученное значение максимальногоперемещения удовлетворяет условием выбора сечения профиля.Рисунок 3.4 – диаграмма нагрузок на конструкцию манипулятораИз рисунка 3.4 видно, что сила вдоль оси Y равна F = ­ 970 Н·мм. Значение эквивалентно:97010·9.8=9,89 кг·смПо этому значению можно выбрать двигатель M2. Выбираем шаговый двигатель с редуктором FL57STH­JB[6], характеристикитакого двигателя приведены​ в таблице 3.2. Типоразмеры и маркировка двигателя представлены на рисунке 3.5 и рисунке 3.6.Таблица 3.2 Характеристики двигателя FL57STH­JBМодельFL57STH41­2804BG3ток/ фаза, А2.8Сопротивление/ фаза, Омhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=110/1706.07.2015Антиплагиат0.7Индуктивность/ фаза, мГн1.4Крутящий момент11 кг · см[14]Кол­во выводов4Момент инерции ротора, г · см2120Угловой шаг, град.0.6Вес, кг1Длина, мм73Передаточное число3Момент инерции ротора, г · см2120[26]Рисунок 3.5 – Типоразмеры двигателя FL57STH­JB­2804BG3Рисунок 3.6 – Маркировка выводов двигателя FL57STH­JBДобавим плечо l2 и добавим силу вдоль оси Y, созданную массой двигателя М2, и произведём расчёт. Результатом расчётаявляется карта перемещений, рисунок 3.7 и диаграмма нагрузок, рисунок 3.9.Рисунок 3.7 – Карта результатов перемещенийИз карты результатов (рисунок 3.7) видно, что растяжение в конечной точке составляет 0.489 мм, полученное значение невызовет значительных смещений заданной конечной точки. Рассмотрим диаграмму нагрузок, рисунок 3.8.Рисунок 3.8 –Диаграмма нагрузки на конструкцию манипулятораИз диаграммы, изображённой на рисунке 3.8 видно, что сила равна 3570 Н · мм. Значение эквивалентно :357010·9.8=36,42 кг·смПо этому значению выбираем двигатель M3. Выбираем двигатель FL57STH­JB, его характеристики приведены в таблице №3.3Таблица №3.3 характеристики двигателя FL57STH41­2804AG90МодельFL57STH41­2804AG90ток/ фаза, А2.8Сопротивление/ фаза, Ом0.7Индуктивность/ фаза, мГн1.4Продолжение таблицы 3.3Крутящий момент50 кг · см[14]Кол­во выводов4Момент инерции ротора, г · см^2120Угловой шаг, град.0.02Вес, кг1Длина, мм73Передаточное число90Для вертикальной опоры выберем круглую трубу (28х2.5) , так как в дальнейшем планируем установить её в шарикоподшипникдля уменьшения силы трения при вращении опоры.Рассчитаем конструкцию на устойчивость, карта расчёт представлена на рисунке3.9:Рисунок 3.9 – Карта расчёта устойчивости= 1200 – коэффициент устойчивости, указывает во сколько раз можно превысить нагрузку, на карте расчёта изображено егообратно пропорциональное распределение вдоль всей конструкции[4].Для круглой трубы с d=28, выбираем шарикоподшипник ГОСТ 7872­ 89 с диаметром внутреннего кольца d=30, рисунок 3.10.Рис.3.10 – Подшипник упорный шариковый ГОСТ 7872­89Для выбора двигателя М0 необходимо посчитать момент трения с упорным шарикоподшипником, который необходимопреодолевать для движения манипулятора вокруг центральной оси. Рассчитаем момент трения с упорным шарикоподшипникомпо формуле [5].http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=111/1706.07.2015АнтиплагиатMv=V·r0·fy , (3.2)где V – сила, вертикально действующая,ro – радиус внутреннего кольца подшипника,fy​ – коэффициент трения в подшипнике. ( = 0,0030 для упорно шарикового).Сила действующая вертикально равна:V= Мдв3+Мдв2 + Мдв1+ Мк+ Мз+ Мгр ·g, (3.3)где Мдв1 – масса 1ого двигателя;Мдв2 – масса 2ого двигателя;Мдв3 – масса 3ого двигателя;Мк – масса конструкции ( профилей );Мз – масса захвата;Мгр – масса груза;g = 9,8 м/с2– ускорение свободного падения.Рассчитаем массу конструкции, учитывая три выбранных профиля по формуле:Мк=ρ·l·S (3.4)где ρ=2,7·10­6 – плотность материала AMr3C,l – длина профиля,S – площадь сечения профиляПодставим значения в формулу (3.4), получим:Мк=2,7·10­6·300·137,93+250·137,93+200·2​0 0,27=0,312гТеперь рассчитаем силу действующую вертикально от всех масс по формуле (3.3):V= 0,22+1,0+ 1,0+ 0,31+ 0,10+ 0,10 ·9,80=26,77 HПодставим полученное значения в формулу (3.2):Mv=V·r0·fy=26,77·0,15· 0,030=0,120 H·мПеревёдем значения в кг · см по формуле:0,1200,01·9,8=1,22 кг·смПо полученному значению момента трения, выбираем двигатель M0. Выбираем шаговый двигатель FL42STH33­0956M.​Характеристики двигателя FL42STH33­0956M приведены в таблице 3.4Таблица 3.4 Характеристики двигателя FL42STH33­0956MМодельFL42STH33­0956Mток/ фаза, А1.33Сопротивление/ фаза, Ом2.1Индуктивность/ фаза, мГн4.2Крутящий момент2.2 кг · см[14]Кол­во выводов4Момент инерции ротора, г х см^235Угловой шаг, град.0.9Вес, кг0.22Длина, мм333.2 Выбор контроллераДля разработки системы управления необходимо выбрать плату управления. В современном многообразии наш выбор пал наплату Arduino Uno[7], плата имеет достаточное кол­во портов ввода­вывода, а так же возможность подключения дополнительныхпериферийных устройств и достаточную память для хранения данных. Внешний вид Arduino Uno представлен на рисунке 3.11,порты ввода – вывода приведены в таблице 3.5.Рисунок 3.11– Внешний вид Arduino UnoТаблица 3.5 порты ввода­вывода:Плата управленияArduino UnoЦифровые вход/выход14Аналоговые вход/выход6кварцевый генератор16 МГцразъемICSPVINдля подачи питания от внешнего источникаGNDhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=112/1706.07.2015АнтиплагиатВыводы заземления5VРегулируемый источник напряженияAREFОпорное напряжение для аналоговых входовResetподключения кнопки перезагрузки3V3Напряжение на выводе 3.3 ВПоследовательная шина: 0 (RX) и 1 (ТХ)используются для получения (RX) и передачи (ТХ) данных TTL[2]LED: 13Встроенный светодиодФизические характеристики:Длина иширина печатной платы Uno составляют 6.9 и 5.3 см соответственно. Разъем USB и силовой разъем выходят заграницы данных размеров. Четыре отверстия в плате позволяют закрепить ее на поверхности. Расстояние междуцифровыми выводами 7 и 8 равняется 0,4 см, хотя между другими выводами оно составляет 0,25 см. [2]Характеристики приведены в таблице 3.6.Таблица 3.6 [16]Характеристики: МикроконтроллерATmega328Рабочее напряжение5 ВВходное напряжение (рекомендуемое)7­12 ВВходное напряжение (предельное)6­20 ВПостоянный ток через вход/выход40 мАПостоянный ток для вывода 3.3 В50 мАПамять32 Кб (ATmega328), 0.5 Кб используются для загрузчикаОЗУ2 Кб (ATmega328)EEPROM1 [2]Кб (ATmega328)Тактовая частота16 МГц3.3 [16]Драйвер микрошагового управления шагового двигателяТоки двигателя в несколько раз больше допустимых токов контроллера, поэтому их подключение напрямую невозможно. Дляподачи сигнала на двигатель необходимо выбрать драйвер микрошагового управления шаговыми двигателями. Драйвервыбирают по току фазы двигателя:Для двигателей FL42STH33­0956M, ток фазы I=1,33 A, по этому значении. выбираем драйвер микрошагового управленияLeadshine EM402[8]. Его внешний вид представлен на рисунке 3.12, а характеристики приведены в таблице 3.7Рисунок 3.12 – внешний вид драйвер микрошагового управления Leadshine EM402Таблица 3.7 Характеристика Leadshine EM402ПараметрЗначениеТок фазы0,4…2,2 АНапряжение питания20..40 В постоянного токаРекомендуемое напряжение питания24­32 ВЧастота входного сигналаДо 50 кГцДеление шагаДо 1:512Размеры модуля86х55.5х20.5 ммПоддерживаемые сигналыSTEP/DIRВесhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=113/1706.07.2015Антиплагиат180 гДля двигателей FL57STH41­2804AG90, ток фазы I=2,8 A, по этому значении. выбираем драйвер микрошагового управления.Выбираем Leadshine DM442, Его внешний вид представлен на рисунке 3.13, а характеристики приведены​ в таблице 3.8. Втаблице 3.9 приведено описание входов – выходов драйверов.Рисунок. 3.13 – внешний вид драйвер микрошагового управления Leadshine DM442Таблица 3.8 Характеристики Leadshine DM442ПараметрЗначениеТок фазы0,5…4,2 АНапряжение питания20..40 В постоянного токаРекомендуемое напряжение питания36 ВПродолжение таблицы 3.8Частота входного сигналаДо 200 кГцДеление шагаДо 1:512Размеры модуля116х69х26.5 ммПоддерживаемые сигналыSTEP/DIRВес260 гТаблица 3.9 Описание входов и выходов Leadshine DM442.КонтактОписаниеPUL +PUL ­Вход сигнала STEP ( срабатывание по переднему или заднему фронту сигнала).DIR +DIR ­Вход сигнала DIR (направление движения).ENA +ENA ­Сигнал ENABLE активность драйвера. Обычно оставляют неподключенным.Драйвер может управлять 2 – х фазными и 4 – х фазными гибридными шагвыми двигателями. В проекте используем биполярныегибридные двигатели с 4 выводами, схема подключения изображена на рисунке 3.14 (А)Рисунок 3.14 – возможные схемы подключения драйвера.3.4 Датчики начального положения приводаДля​ определения начального положения робота использованы бесконтактные индуктивные датчики. Выбираем отечественныеиндуктивные датчик ISBB11B­31N­1,5­L производства ЗАО НПК ТЕКО г.Челябинск. Внешний вид ISBB11B­31N­1,5­L представленна рисунке 3.15Рисунок 3.15 – Индуктивный датчик ISBB11B­31N­1,5­LИндуктивный датчик ISBB11B­31N­1,5­L служит для определения наличия/положения металлических объектов в зонечувствительности. Схема подключения изображена на рисунке 3.15.Рисунок 3.16 – Схема подключения ISBB11B­31N­1,5­LИндуктивный датчик (индуктивный бесконтактный выключатель) ISBB11B­31N­1,5­L при появлении объекта воздействия вчувствительной зоне коммутирует электрическую цепь исполнительного устройства. Для срабатывания индуктивного датчиканепосредственного соприкосновения с контролируемым объектом не требуется.При появлении в чувствительной зоне датчика (сенсора) объекта воздействия из любого металла происходит демпфированиеэлектромагнитного поля, амплитуда колебаний генератора уменьшается, срабатывает пороговое устройство (триггер) иэлектронный ключ датчика переключается.Таблица 3.10 Характеристика датчика начального положения.Размер​ корпуса, Д·Ш·ДлМ8x1x35Номинальный зазор, мм1,5 ммРабочий зазор, мм0...1,2 ммСпособ установки в металлВстраиваемыйДиапазон рабочих напряжений, Uраб.10...30 В DCМаксимальный рабочий ток, Imax200 мАПадение напряжения при Imax, Ud<=1,5 ВТип контакта / Структура выходаNPN ЗамыкающийЧастота переключения, Fmaxhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=114/1706.07.2015Антиплагиат1500 ГцДиапазон рабочих температур­25°С...+75°СПрисоединение / ПодключениеКабель 3x0,12кв. ммСветовая индикацияЕстьКомплексная защитаНетМатериал корпусаЛС59­1Степень защиты по ГОСТ 14254­96IP67Стоит отметить, что для более четкого срабатывания датчиков на роботе применится стальные пластины ­ шайбы. Сталь обладаетбольшими ферримагнитными свойствами, и определение начального положения происходит более точным. Для точногосрабатывания датчика важно соблюдения расстояния срабатывания. Обычно оно выставляется при помощи любой имеющейся вналичии пластины толщиной не более 0,5 мм.3.5 Блок питанияРассмотрим диапозон рабочих напряжений основных узлов:Драйвер Leadshine DM442:Uраб=20­40 ВДрайвер​ Leadshine EM402:Uраб=20­40 ВИндуктивные датчик ISBB11B­31N­1,5­L:Uраб=10­30 ВОптимальное напряжение питания равно U=27. По результату выбираем импульсный источник питания S – 350 – 27. Внешнийвид источника питания изображён на рисунке 3.15, характеристики S – 350 – 27 приведены в таблице 3.17.Рис. 3.17 – Источник импульсного питанияТаблица 3.11СвойствоЗначениеМощность350 ВтВыходное напряжение27 ВТок, I12.9 АНапряжение, U180..264 В, 1 фаза 47..63 ГцПульсация вых. напряжения0.5%Размер215х115х50КПД86%Температура среды­10..+60°СВлажность среды< 85%ОхлаждениеАктивное (вентилятор)ЗащитаОт перегрузки по току (120 ­ 170%)Превышения напряжения (120 – 150%)Сопротивление изоляции500 В / 100 Мом4 РАЗРАБОТКА СХЕМ И АЛГОРИТОВ УПРАВЛЕНИЯ4.1 Разработка силовой схемыПо результатом подбора оборудование необходимо разработать схему силовых цепей, где будет отображено подключение всехэлементов к цепи питания. Разработанную схему представим на чертеже ВКР 13.03.02 025 Э31.4.2 Разработка схемы цепи управленияДля​ управления узлами манипулятора необходимо разработать схему цепей управления, на которой будет отображеносоединение информативных портов ввода – вывода. На чертеже ВКР 13.03.02 025 002 представлена схема цепей управления4.3 Разработка алгоритма работы № 1Для реализации лабораторной работы №1 и лабораторной работы № 2 потребуется программа, которая способна осуществлятьдвижение отдельных звеньев, это позволит более детально отследить работоспособность и исследуемые режимы работы.Разработанный алгоритм работы № 1 изображён на чертеже ВКР 13.03.02 025 002 [9]. Для данного алгоритма разработанапрограмма управления (приложение А).После запуска программы управления, в порт данных необходимо ввести произвольное значение, после этого, это числообрабатывается и записывается во временную память, далее оно сравнивается с имеющимися шаблонами, если происходитсовпадение, отправляется пакет данных на драйвер по шаблону которого произошло совпадение. В отправляемом пакетесодержится информации о направлении, в котором нужно вращать двигатель и количестве импульсов напряжений, которыеприводят двигатель во вращение, далее цикл возвращается к считыванию временной​ памяти. Если во временной памятиhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=115/1706.07.2015Антиплагиатсодержится байт, контроллер опять прогоняет его по записанным шаблонам. Если же не оказалось совпадение данных сшаблонов он возвращается к временной памяти, такой цикл будет продолжаться пока не провериться совпадения всейинформации записанной во временной памяти.4.4 Разработать алгоритм работы №2Для проведения лабораторных работ №3 и №4 необходимо разработать программу которая частично будет эмитировать реальнуюзадачу по взаимодействию с объектом роботизации. Изобразим исследуемый алгоритм работы № 2 на чертеже ВКР 13.03.02025 002Алгоритм №2 подразумевает движение по координатам. В данном алгоритме после запуска, происходит поочередное считываниесигналов с датчиков начального положения, если считываемы сигнал подтверждает нахождение привода в нулевом положении,то контроллер переходит к считыванию информации с датчика следующего звена. Если же датчик передаёт сигнал об отсутствиипривода в нулевом положении, то контроллер отправляет на драйвер сигнал о начале работе. Драйвер в свою очередь начинаетподавать на двигатель воздействующий сигнал о направлении движения и небольшом импульсе, цикл будет работать до тех порпока двигатель​ не придёт в нулевое положение, нулевое положение подразумевает расположение звеньев в вертикальномположении, так как для этого случая направление движения всегда буде одно и тоже (вверх).После того как манипулятор принял нулевое положение, контроллер просчитал заданные координаты в необходимые углы, затемперевёл углы в эквивалентное число импульсов и поочередно послал значение на каждый из драйверов.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ первой главе рассматриваются разнообразие роботов по назначению, виды их исполнительных органов и преимуществаиспользования.Во второй главе приводится описание лабораторных работ, которые будет возможно выполнить на проектируемом учебномманипуляторе.Третья глава посвящена расчёту узлов манипулятора.В четвёртой главе разработан алгоритм управления и программы управления манипулятором, позволяющие выполнить списоклабораторных работ предложенных во второй главе.При выполнении дипломной работы были достигнуты следующие результаты:1. составлен список предлагаемых лабораторных работ, с кратким обзором теоретического материала.2. сделан расчёт и подбор основных узлов манипулятора и его системы управления;3. разработаны​ схемы, алгоритм и программа для реализации лабораторного стенда.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:Егоров, О. Д. Конструирование механизмов роботов. Учебник/О.Д. Егоров. ­ М.: Абрис, 2012. ­ 444 с.: ил.Я. Н. Отений, П. В. Ольштынский, Выбор и расчёт ​захватных устройств промышленных роботов: учебное пособие/ ВолгГТУ, Волгоград, 2000 – 64 с.[4]Шаговые двигатели: учеб. пособие/ А. В. Емельянов, А. Н. Шилин/ ВолгГТУ.–Волгоград, 2005. – 48с.Элементы расчетов на устойчивость : учеб. пособие / В. П. Багмутов, А. А. Белов, А. С. Столярчук. – Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ,2010. – 56сН. Ф. Руденко, М. П. Александров Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. – М.: Машиностроение, 1966. – 304с.Каталог шаговых двигателей [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.npoatom.ru/katalog /Контроллеры Arduino [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUnoКаталог драйвера шагового двигателя [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://darxton.ru/catalog_item/Кормен, Томас Х. и др. Алгоритмы: построение и анализ, 3 –е изд. : Пер. с англ. – М. :ООО «И. Д. Вильямс», 2013. – 1328 с. : ил.– Парал. тит. АнглПетин В. А. Проекты с использованием контроллера Arduino. — СПб.: БХВ­Петербург, 2014. — 400 с.: ил.ПРИЛОЖЕНИЕ АГлавное окно программы#define VELOCIDAD 3000int incomingByte = 0; // переменная для хранения полученного байтаint P = 200;int L = 200;int Pw = 200;int Lw = 200;int steps = 8;//Zint steps2 = 9;// Yint​ steps3 = 10;// Xint steps4 = 12;// Захватint direccion = 11;void setup(){// initialize the digital pin as an output.pinMode(steps, OUTPUT);pinMode(steps2, OUTPUT);pinMode(steps3, OUTPUT);pinMode(steps4, OUTPUT);pinMode(direccion, OUTPUT);Serial.begin(9600);// устанавливаем последовательное соединение//pinMode(led, ​OUTPUT);}void loop() {if (Serial.available() > 0) { //если есть доступные данные// считываем байтincomingByte = Serial.read();http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=116/1706.07.2015Антиплагиат[23]Serial.print("I received: ");Serial.println(incomingByte, DEC);if (incomingByte == 49){for (int i=0; i <= P; i++){digitalWrite(direccion, HIGH);digitalWrite(steps, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 50){for (int i=0; i <= L; i++){digitalWrite(direccion, LOW);digitalWrite(steps, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 51){for (int i=0; i <= P; i++){digitalWrite(direccion, HIGH);digitalWrite(steps2, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps2, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 52){for (int i=0; i <= L; i++){digitalWrite(direccion, LOW);digitalWrite(steps2, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps2, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 53){for (int i=0; i <= P; i++){ digitalWrite(direccion, HIGH);digitalWrite(steps3, HIGH); //​ This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps3, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 54){for (int i=0; i <= L; i++){digitalWrite(direccion, LOW);digitalWrite(steps3, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps3, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 55){for (int i=0; i <= Pw; i++){digitalWrite(direccion, HIGH);digitalWrite(steps4, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps4, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}if (incomingByte == 56){for (int i=0; i <= Lw; i++){digitalWrite(direccion, LOW);digitalWrite(steps4, HIGH); // This LOW to HIGH change is what creates thedigitalWrite(steps4, LOW);delayMicroseconds(VELOCIDAD);}}}}​http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13755813&repNumb=117/17.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР