Проектирование манипулятора

Файл : Kursovoi.doc (размер : 1,355,264 байт)

Министерство Образования Республики Молдова

Технический Университет

Молдовы

Кафедра КПЭА

Курсовая работа

по дисциплине : Робототехника

тема : Проектирование манипулятора

Выполнил

cт. гр. EI – 972Сороков А.С.

Проверил

доцентМардаре И.А.

Кишинёв 2001

Содержание

Задание

Введение4

1. Кинематическая схема манипулятора6

2. Описание последовательности движений звеньев

манипулятора7

3. Форма, размеры и расположение рабочей зоны8

4. Упрощённая конструкция манипулятора со

связанными системами координат11

5. Результирующие однородные матрицы преобразований

для каждой точки позиционирования12

6. Принципиальная электрическая схема устройства управления16

7. Сборочный чертёж манипулятора в прямоугольной

правосторонней системе координат17

Заключение18

Литература19

CPAE EI 2102 972 17 ПЗ

Манипулятор

UTM FRE

EI - 972

1. Кинематическая схема манипулятора

На рисунке 1 представлена кинематическая схема манипулятора выполненная в правосторонней прямоугольной системе координат.

Индекс подвижности манипулятора : Пх – Вz - By

Рис. 1 Кинематическая схема манипулятора

2. Описание последовательности движений звеньев манипулятора

В исходном состоянии рабочий орган манипулятора находится в первой точке позиционирования, в начале системы координат. Ни одно из звеньев не совершало движения.

Звено один совершает перемещение, в результате чего рабочий орган перемещается из точки один в точку два.

Второе звено совершает перемещение, в результате чего рабочий орган поворачивается на 180( и подходит к точке три.

Звено один совершает перемещение, при этом рабочий орган перемещается в точку четыре.

Второе звено совершает перемещение, в следствии чего, рабочий орган поворачивается на 180( и возвращается в точку один.

3. Форма, размеры и расположение рабочей зоны

Для определения параметров рабочей зоны необходимо рассчитать геометрические размеры манипулятора.

Следовательно, необходимо определить размеры цилиндра поступательного перемещения, а также размеры цилиндра вращательного перемещения.

Сначала определим размеры цилиндра поступательного перемещения:

Рис.2 Цилиндр поступательной подвижности

Определим длину цилиндра L по формуле:

, где

Н – заданное поступательное перемещение

1,1 – взято из конструктивных соображений

Определим диаметр цилиндра D по формуле:

Определим размеры цилиндра вращательных подвижностей:

Рис.3 Цилиндр вращательной подвижности

Определим длину цилиндра L по формуле:

, где

Н – величина поступательного перемещения для поворота на необходимый угол, которая определяется по формуле Н = (d для поворота на угол 360(

d – диаметр вала вращения (4см)

0,05 – запас на поршни и другие конструктивные элементы

Так как имеется две вращательные подвижности, то была рассчитана длина каждой подвижности, которые равны:

Определим диаметр цилиндра D по формуле:

, где

2,5 – коэффициент, учитывающий диаметр вала вращения и тодлщину рейки

1,1 – из конструктивных соображений

Результаты определения диаметра:

Рис.4 Параметры рабочей зоны

На рисунке 4 представлена рабочая зона рабочего органа. Из данного рисунка видно, что четыре точки позиционирования рабочего органа отмечены цифрами 1,2,3,4.

4. Упрощённая конструкция манипулятора со связанными системами координат

Рис.5 Упрощённая конструкция манипулятора со связанными системами координат

Связанные системы координаты расставлены в соответствии с представлениями Денавита – Хартенберга.