4.1 Решение задач кинематики
Для решения задач кинематики необходимо составить расчетную кинематическую модель манипулятора, в основу которой положены имеющиеся геометрические размеры звеньев, а также типы, количество и распределение кинематических пар.
Положение кинематической цепи в пространстве будем определять с помощью обобщенных координат qi (i=l, 2, ..., п), характеризующих относительные перемещения в кинематических парах. Для определения положения рабочего органа в пространстве введем координатыrj (j=1, 2,..., n), гдеm£6.
4.1.1 Прямая задача о положении. Прямую задачу о положении используют при исследовании кинематики и динамики манипуляторов [16].
При решении этой задачи рассчитывают положение рабочего органа, а такжезвеньев манипулятора по заданным обобщенным координатам qi (i=l, 2, ...,n) в кинематических парах.
Если рассчитывают положение рабочего органа, rj (j=1,2, ...,m), то определяют, соответственно, либо координаты схватаrj (j=1,2, ...,m),либо конечное число наборов координат схвата, либо законы изменения координат схвата во времениri = rj(t) (j=1,2,…m). В общем случае приm=6 в результате расчета координат схвата, как функций времени можно определить уравнение траектории схвата в параметрической (в зависимости от времени) или явной формеи ориентацию схвата вдоль всей траектории.
С помощью прямой задачи можно определить [19]:
геометрические характеристики рабочего пространства и рабочей зоны манипуляторов со сложной кинематической схемой координаты типа
точностные характеристики, например погрешности Drj, (j = 1, 2, ....т) определения координат схватаобусловленные неточным изготовлением элементов манипулятора, либо ошибками Dqi (i=l, 2, ..., п) отработки относительных перемещений qi (i=l, 2, ..., п) в кинематических парах;сервисные характеристики.
Кинематическая схема манипулятора приведена на рисунке 4.1
Робот имеет одно вращательное и два поступательных сочленения. Положение рабочего органа манипулятора определяется обобщенными координатами. Тогда решение прямой задачи заключается в нахождении координат точки Р манипулятора в декартовой системе координатOXYZ.
Рисунок 4.1 Кинематическая схема манипулятора
Решение прямой задачи имеет вид:
Задача расчета линейных скоростей и ускорений, а также угловых скоростей и ускорений звеньев тесно связана с прямой задачей о положении манипулятора и также может иметь прямую и обратную постановку.
Решение прямой задачи о скоростях для данного манипулятора имеет вид:
4.1.2 Обратная задача о положении манипулятора. С помощью этой задачи определяют обобщенные координатыqi (i=l,2, ..., п) манипулятора по заданному в опорной системе координат положению рабочего органа или некоторого звена манипулятора. В частности, если по заданным координатам схвата rj (j=1, 2,...,т), удается определить обобщенные координаты манипулятора, то координаты других звеньев манипулятора находят на следующем этапе путем решения прямой задачи.
Для данного робота обратную задачу можно решить аналитически. Решение имеет вид:
(4.1)
- Введение
- 3 Разработка общей структуры системы управления промышленным роботом
- 3.1 Особенности управления роботом как механической системой
- 3.2 Типовые структуры систем управления промышленными роботами
- 3.4 Датчики обратных связей промышленного робота
- 4.1 Решение задач кинематики
- 4.2 Решение прямой задачи динамики
- 5.1 Общая характеристика методов синтеза сау по их эталонным мм
- 7 Визуализация и архивирование технологического процесса
- 7.1 Выбор scada системы
- 7.2 Scada система trace mode
- 7.2.1 Общая структура и возможности trace mode
- 7.2.2 Исполнительные модули trace mode
- 7.2.3 Trace mode 6 - синтез новых технологий
- 7.3 Графическое отображение состояния производственных процессов
- 7.3.1 Назначение программы
- 7.3.2 Требования к аппаратным и программным ресурсам
- 7.3.3 Схема работы и возможности программы графического отображения состояния производственных процессов
- 7.3.4 Запуск и работа программы графического отображения
- 7.3.5 Система архивов trace mode
- 7.4 Сервер производственного контроля
- 7.4.1 Назначение сервера
- 7.4.2 Анализ информационных потребностей фирмы
- 7.4.3 Выбор сетевой ос
- 7.4.4 Выбор сетевых протоколов
- 7.4.5 Протокол 1-Wire
- 7.4.6 Стек протоколов tcp/ip
- 7.4.7 Протокол ррр
- 7.5 Web-сервер
- 7.6 Информационная безопасность
- 7.7 Резервное копирование
- 9.Безопасность и экологичность проекта
- 9.1 Биологическое действие лазерного излучения
- 9.2 Расчет общего освещения методом коэффициента использования светового потока
- Расчет местного освещения
- Расчет защитного заземления
- 9.5 Экологичность проекта
- Список использованных источников