Исследование рабочей зоны робота типа "Версатран" с 4-степенями подвижности
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
атам и обобщенным скоростям:
(13)
(14)
=(m3+m4(15)
= (16)
=0 (17)
Подставляя полученные значения (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16) в уравнения Лагранжа (1), получим
= М1-МT1
=
(m3+m4=
=
Если в задаче требуется найти движение системы, то интегрируют уравнения Лагранжа и определяют по начальным условиям произвольные постоянные интегрирования.
Если в задаче требуется определить неизвестные реакции, то после нахождения из уравнений Лагранжа следует применить принцип освобождаемости к соответствующим телам системы и воспользоваться основным уравнением динамики, либо принципом Даламбера, либо общим уравнением динамики.
3. Построение рабочей зоны мехатронного устройства
.1 Рабочая зона мехатронного устройства
Рабочее пространство промышленного робота - пространство, в котором может находиться мехатронное устройство.
Рабочая зона мехатронного устройства - пространство, в котором может находиться рабочий орган (например, рука) при функционировании мехатронного устройства.
Рабочая зона ограничивается сложной поверхностью огибающая все возможные положения. Рабочая зона оценивается объёмом формы, которые определяют функциональные возможности манипулятора. Знание границ рабочей зоны необходимо для сравнительной оценки двигательных возможностей различных конечностей манипулятора.
Для выявления рабочей зоны необходимо:
1.Структурная компоновка схемы, то есть число, взаимно расположенных степеней подвижности.
2.Ограничение на перемещение по степеням подвижности.
.Геометрические размеры звеньев кинематической цепи манипулятора.
3.2 Последовательность построения рабочей зоны исследуемого мехатронного устройства
Для построения рабочей зоны придадим перемещения по обобщенным координатам q1, q2, q3 от крайних минимальных до крайних максимальных значений.
Если обобщенным координатам q1 и q2 придать фиксированные границы и минимальное значение (q1=0, q2=1098 мм) а обобщенную координату q3 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 18 мм до 780 мм), то мы получим границу AB.
Если обобщенным координатам q1 и q2 придать фиксированные границы и q1 придать максимальное (240), а q2 минимальное значения (1098 мм), а обобщенную координату q3 изменять в пределах от максимального до минимального значений (от 18 мм до 780 мм), то мы получим границу AB.
Если обобщенным координатам q2 и q3 придать фиксированные границы и q2 минимальное значение (1098 мм), а q3 максимальное значение (780 мм) и обобщенную координату q1 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 0 до 270), то мы получим границу BB.
Если обобщенным координатам q2 и q3 придать фиксированные границы и q2 минимальное значение (1098 мм), а q3 минимальное значение (18 мм) и обобщенную координату q1 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 0 до 240), то мы получим границу AA.
Если обобщенным координатам q1 и q3 придать фиксированные границы и максимальные значения (q1=240, q3=780 мм), а обобщенную координату q2 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 1098 мм до 1860 мм), то мы получим границу BD.
Если обобщенным координатам q1 и q3 придать фиксированные границы и q1 максимальное значение (240) q3 минимальное значение (18 мм), а обобщенную координату q2 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 1098 мм до 1860 мм), то мы получим границу АС.
Если обобщенным координатам q1 и q3 придать фиксированные границы и минимальные значения (q1=0, q3=18 мм), а обобщенную координату q2 изменять в пределах от минимального до максимального значений (от 1098 мм до 1860 мм), то мы получим границу АС.
Если обобщенным координатам q1 и q3 придать фиксированные границы и q1 минимальное значение (0), q3 максимальное значение (780 мм), а обобщенную координату q2 изменять в пределах от минимального до максимального значений, то мы получим границу BD.
4. Разработка структурной схемы микропроцессорной системы управления
.1 Состав структурной схемы микропроцессорной системы управления
Структурная схема системы управления роботом включает:
Персональный компьютер системы управления верхнего уровня;
Технологическое оборудование.
4.2 Описания робота, как объекта управления
Основные характеристики:
- масса, кг:590;
число степеней подвижности:4;
габаритные размеры 1800х690х1860
скорости линейных перемещений звеньев системы, м/с:0,6;
скорости угловых перемещений звеньев системы, ?/с:35;
время разгона / торможения линейного перемещения, с:0,3;
время разгона / торможения углового перемещения, с:0,3;
полная масса 1 звена m1, кг:340;
полная масса 2 звена m2, кг:140;
полная масса 3 звена m3, кг:80;
- полная масса 4 звена m4, кг:60;
- грузоподъемность mг, кг:50;
напряжение питания трехфазное, В:~380;
рабочий диапазон температур,С:0-60;
система управления: на базе рабочей станции;
тип системы управления: контурная;
Обобщённые координаты:
q1 - изменение положения первого звена, которое совершает вращательное движение вокруг оси Z (0тАж135),
q2 - изменение положения второго звена, которое совершает поступательное движение в цилиндрической системе координат (+1098 ммтАж+1860 мм),
q3 - изменение положения третьего звена, которое совершает поступательное движение (+50 ммтАж+780 мм),
q4- изменение положения че