Проектирование манипулятора

Министерство Образования Республики Молдова

Технический Университет

Молдовы

Кафедра КПЭА

Курсовая работа

по дисциплине : Робототехника

тема : Проектирование манипулятора

Выполнил

cт. гр. EI – 972 Сороков А.С.

Проверил

доцент Мардаре И.А.

Кишинёв 2001

Содержание Задание

Введение 4

1. Кинематическая схема манипулятора 6

2. Описание последовательности движений звеньев

манипулятора 7

3. Форма, размеры и расположение рабочей зоны 8

4. Упрощённая конструкция манипулятора со

связанными системами координат 11

5. Результирующие однородные матрицы преобразований

для каждой точки позиционирования 12

6. Принципиальная электрическая схема устройства управления 16

7. Сборочный чертёж манипулятора в прямоугольной

правосторонней системе координат 17

Заключение 18

Литература 19

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 : П_х – В_z - B_y

Рис. 1 Кинематическая схема манипулятора

2. Описание последовательности движений звеньев манипулятора

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

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

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

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

5.   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 = pd 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.