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

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Электротехника, электроника, электромеханика»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

О.А. Малышева

"____"___________2015 г.

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ЛК-1У ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВ РОБОТОТЕХНИКИ

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР13.03.02 ПЗ – 648

Студент И.А. Безотецкий

Руководитель Е.Е. Тен

Нормоконтроль Е.В. Константинова

Хабаровск – 2015

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

Электроэнергетический институт Кафедра Электротехника, электроника

(наименование УСП) и электромеханика

(название кафедры)

Направление (специальность) 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

Малышева О.А

«_____» _____ 2015г.

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу студента

Безотецкий Иван Александрович

(фамилия, имя, отчество)

1. Тема ВКР:Разработкалабораторного стенда ЛК-1У для изучения основ робототехники.

утвержденаприказом по университету от «25 »_мая___ 2015_г. №_466А_

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «1»07 2015 г.

3. Исходные данные к ВКР

3.1.Отчет по преддипломной практике.

4. Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

5.1.Схема электрическая принципиальная.

5.2. Схема цепей управления.

5.3. Алгоритм работы №1.

5.4. Алгоритм работы №2.

6. Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)

7. Дата выдачи задания 21 мая 2015 г.

Календарный планвыполнения
выпускной квалификационной работы

№ п/п	Наименование этапов выполнения выпускной квалификационной работы*	Срок выполнения этапов ВКР	Примечание
1	Общие положения	21.05.2015 – 28.05.2015
2	Описание лабораторный работ	28.05.2015 – 04.06.2015
3	Подбор и расчёт основных узлов.	04.06.2015 – 18.07.2015
4	Разработка схем и алгоритмов управления	18.07.2015 – 1.07.2015

Студент _____________________________________________

Руководитель ВКР ____________________________________

ОТЗЫВ

на выпускную квалификационную работу

студента Безотецкого И.А., Электроэнергетического института ДВГУПС.

ВКР содержит пояснительную записку на 54 страницах, 30 рисунка, 13 таблиц, 4 чертежей.

Тема выпускной квалификационной работы студента Безотецкого И.А. «Разработка лабораторного стенда ЛК-1У для изучения основ робототехники» является актуальной. Актуальность обуславливается тем, что работы в области робототехники идут в русле современных тенденций и наличие лабораторной базы по данной тематике является приоритетной задачей для вуза. Подготовка специалистов по данному направлению крайне востребовано.

Решение поставленной задачи выполняется с помощью проектирования, расчета и подбора основного оборудования:шаговые двигатели, микроконтроллер, концевые датчики и т.п. Разработки принципиальной и электрической схем лабораторного стенда. Достоинством работы можно считать то, что результаты работы, применимы в учебном процессе. К недостаткам стоит отнести небольшое количество разработанных лабораторных работ для выполнения на данном стенде.

В работе над дипломным проектом студент Безотецкий И.А.проявил навыки и умения при решении конструкторских задач, соответствующие квалификации бакалавр. Также продемонстрировал умения работать с литературой, собирать, хранить и обрабатывать информацию из различных источников. Выпускная квалификационная работа соответствует заданию и техническим требованиям и может быть допущена к защите.

Дипломный проект по степени своей проработки и по уровню предложенных конструкторских решений заслуживает оценки «отлично»

Руководитель ВКР ____________________/Тен Е.Е. / «____» ________20__

(подпись)

ABSTRACT

In this final qualifying work developed educational laboratory bench-based manipulator operating in an angular coordinate system. The calculation of the basic units and leverage on mechanical load and electrical compatibility, algorithms and control programs. The result will be a complex of laboratory works for learning the basics of robotics.

РЕФЕРАТ

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ЛК-1У ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВ РОБОТОТЕХНИКИ

Пояснительная записка включает 54 страницы текста, 30 рисунков, 12 таблиц и 5 приложений.

Выпускная квалификационная работа посвящена разработке лабораторного стенда, на основе робота действующего в угловой системе координат. Лабораторный стенд предусматривает комплекс лабораторных работ для изучения

В пояснительной записке приведены четыре главы.

В первой главе рассматриваются основные понятия, классификации роботов по их назначению, разнообразия исполнительных органов, а так же

Во второй главе приводиться описания цикла лабораторных работ, которые позволяют ознакомиться с основными узлами и способом их управления.

Третья глава содержит в себе расчёты и подбор основных узлов лабораторного стенда

В четвёртой главе разработаны силовые схемы, схемы цепей управления, алгоритмы и программы управления для выполнения лабораторных работ.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 9

1.1 Классификация рук роботов 10

1.1.1 Робот, действующий в цилиндрической системе координат 10

1.1.2 Робот, действующий в сферической системе координат 11

1.1.4 Робот, действующий в угловой системе координат
(с рукой, шарнирно сочлененной) 12

1.1.5 Роботы типа «СКАРА» 13

1.1.6 Параллельно действующий робот (Робот с параллельной кинематикой) 13

1.2Виды захватывающих механизмов 14

1.3 Классификация роботов по назначению 15

2 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 21

2.1 Лабораторная работа №1 Изучение основных узлов манипулятора 21

2.2 Лабораторная работа №2 Изменение скорости движения звеньев манипулятора 19

2.3 Лабораторная работа №3 Изучение работы захватывающего устройства 25

2.4 Лабораторная работа №4 Изучение точности позиционирования манипулятора 26

3 ПОДБОР И РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ 30

3.1 Расчёт и выбор шаговых электродвигателей 30

3.2Выбор контроллера 40

3.3 Драйвер микрошагового управления шагового двигателя 42

3.4 Датчики начального положения привода 46

3.5 Блок питания 48

4 РАЗРАБОТКА СХЕМ И АЛГОРИТОВ УПРАВЛЕНИЯ 50

4.1 Разработка силовой схемы 50

4.2 Разработка схемы цепи управления 50

4.3 Разработка алгоритма работы № 1 50

4.4 Разработка алгоритма работы № 2 51

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ: 53

ПРИЛОЖЕНИЕ 54

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире основным направлением развития промышленности является автоматизация производства. Одним из основных элементов автоматизации промышленных предприятий является использование роботизированных комплексов, состоящих из механических манипуляторов и систем управления ими.

Как новый класс устройств роботы появились в конце 30-х годов нашего столетия. Термин «робот» взят из пьесы Карела Чапека, в котором он рассказал о механических людях. В начале своего появления роботы не имели промышленного значения, их применение носило чисто развлекательный характер и, в связи с этим, им придавали вид человеческого скелета.

С появлением станков с числовым программным управлением, возникла необходимость в создании программируемых манипуляторов для разных операций по загрузке и разгрузке станков. Так в 1954 году американский инженер Д. Девол запатентовал способ управления погрузочно-разгрузочным манипулятором с помощью сменных перфокарт.

В 1972-1973 гг. в нашей стране впервые было налажено производство промышленных роботов. В 1980 – 1981 гг. Серийно выпускалось около 50 моделей роботов.

Темпы роста разработок роботов и их серийного изготовления во всех развитых странах мира непрерывно растут. В течении последних лет создано большое число универсальных роботов, выполнены разработки специальных и специализированных роботов. Несомненно, в ближайшие годы спрос на роботов будет сильно расти.

В связи с этим возрастает потребность в подготовки квалифицированного персонала, уровень подготовки которого должен отвечать современным требованиям. Для эффективном решении этих задач актуально внедрять новые комплексы по изучению основ робототехники.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Робот(от словацкого robota) – автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в монотонных, опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта.

Манипулятор – устройство, имитирующее движение рук и пальцев человека, заменяет непосредственный контакта человека с предметом, веществом.

Среди 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;

- 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 проведении монотонных 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 Классификация рук роботов

Распространенная классификация руки роботов по конструкции включает группирование по координатной системе трех главных осей, которые обеспечивают перемещение в трёхмерном пространстве. Различают шесть основных типов.

1.1.1 Робот, действующий в цилиндрической системе координат

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР