Шпаргалка - Робототехнические системы - файл n2.docx

приобрести
Шпаргалка - Робототехнические системы
скачать (78.6 kb.)
Доступные файлы (3):
n1.docxскачать
n2.docx47kb.26.01.2011 03:43скачать
n3.docx29kb.26.01.2011 05:48скачать

n2.docx

(1)

1. Предмет и задачи основ робототехники

Робототехника – предмет изучающий создание и применение роботов в разных сферах. Она возникла на стыке двух наук: кибернетики и механики.

Робот – универсальный автомат для осуществления механических действий подобных тем, что производит человек, выполняющий физическую работу.



Сенсорная система снабжает робота информацией о внешней среде.

Исполнительная система состоит из:

1)Механической системы

2)Системы приводов


И включает в себя манипуляционную систему и систему передвижения.

Механическая система МНП – кинематическая цепь, состоящая из подвижных звеньев с угловым или поступательным перемещением, которая заканчивается рабочим органом в виде захватывающего устройства или инструмента.

Механические системы передвижения – колеса, лапы, гусеницы.

УУ – предназначено для генерации управляющих сигналов для элементов исполнительной системы.

Роботы отличаются универсальностью и гибкостью.

Универсальность – многофункциональность рабочих органов робота.

Гибкость – способность быстрого перехода на выполнение новых операций.

2.История робототехники

1-5 н.э. Египет

Первые человекоподобные технические устройства: подвижные статуи богов.

Ср. Века

Зап.Европа

Автоматы на основе использования часовых мех-ов.

18 век

Швейцария

Анри Дро

Первые попытки создания роботов андроидов.

1932 г.

Англия

Гарри Мей

Человекоподобный робот Альфа

Управлялся голосовыми командами.

1935 г.

Август Рубер

Робот - Жопорук




Современная робототехника

1955 г.

США

Первые станции с ЧПУ (числовое программное управление)

1961 г.

США МН-1

Полностью автоматический манипулятор управляемый ЭВМ

1962 г. США

Юнимейт1900

Робот для применения в автомобильной пром-сти.

1967 г.

Первый макет робота с техническим зрением

1968 г. СССР

Манта

Подводный робот

1969 г. США

«Шейки»

Первый мобильный робот с элементами AI

1971 г.

Япония

ЭТЛ-1

Робот-сборщик c AI




Количество роботов с годами

Год

1975

1980

1990

1995

2005

Кол.



30т

400т

800т

2000т


3.Классификация роботов по особенностям управления



Биотехнические роботы функционируют только с непосредственным участием человека (оператора).
Копирующие роботы – в них перемещение человеком, оператором задающего органа полностью копируется исполнительным механизмом робота с учетом геометрического и силового масштаба.

Командные роботы – управляются оператором с помощью кнопок, клавиш отдельно по каждой из степеней подвижности.

Экзоскелетоны – антропоморфные конструкции обычно «надеваемые» на тело человека и управляемые им. Позволяют расширить физические и двигательные возможности человека.

Полуавтоматические роботы помимо задающей системы в виде рукояти имеют малую ЭВМ, которая преобразует сигнал с рукояти в сигналы, управляющие движениями исполнительных органов робота.

Интерактивные роботы в отличие от биотехнических имеют устройство памяти для


выполнения автоматически отдельных действий. В зависимости от условий либо память, либо человек

Автоматизированные – происходит чередование во времени автоматических режимов работы с биотехническими.

Супервизорные роботы – все части заданного цикла операции выполняются роботом поэтапно, но переход от одного этапа к другому осуществляется после подачи оператором соответствующей команды.

Диалоговые роботы - предполагают разнообразные формы общения с роботом во время выполнения команд (языки любого уровня)

Автоматические роботы – могут полностью или частично функционировать без участи оператора.

Автооператоры – непрограммируемые автоматические манипуляторы.


Автономные роботы – могут функционировать самостоятельно без оператора. Имеют систему датчиков, сенсорную систему и AI.







(2)

4.Классификация роботов по принципу управления.

1)Жестко программируемые

первое поколение роботов (1960)

- Такие роботы, программа действия которых содержит полный набор информации, не изменяющейся во времени.

2) Адаптивные роботы (очуствленные роботы)

второе поколение роботов (1970)

- Имели сенсорное обеспечение позволяющее корректировать программные действия в соответствии с информацией об окружающее среде.

3)Гибкопрограмируемый (интеллектуальный)

Третье поколение роботов (1980)

- Способны полностью формировать программу свих действий на основе поставленной цели и получаемой информации об окр. среде.

5.Промышленный робот. Общие сведения и устройство.

Промышленный робот (ПР) – автоматическая машина стационарная или подвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и непрограммируемого устройства программного управления, для выполнения производственных процессов, двигательных и управляющих функций.

Схема: ПР: Манипулятор и Устройство управления.

Манипулятор: Опорные конструкции, манипуляционная система, Рабочий орган, Устройство передвижения, Приводы.

Устройство управления: Система управления(СУ), Информационно измерительная система (ИИС), Система связи.

Манипулятор ПР – предназначен для выполнения всех его двигательных функций и представляет собой многозвенный механизм с разомкнутой кинетической цепью.

Устройство управления ПР – служит для формирования и выдачи управляющих воздействий манипулятором с соответствии с управляющее программой.

Опорные конструкции – предназначены для размещения всех устройств ПР, а так же обеспечения необходимой прочности и жесткости манипулятора.

Манипуляционная система – служит для переноса рабочего органа или объекта манипулирования в заданной точке рабочей зоны.

Рабочий орган – манипулятора ПР предназначен для непосредственного воздействия на объект манипулирования. Захватное устройство или рабочий инструмент.

Приводы – Необходимы для преобразования подводимой энергии в механическое движение исполнительной системы звеньев манипулятора.

Система управления (СУ) – служит для непосредственного формирования и выдачи управляющих сигналов. Состоит из ЭВМ, блоков управления, ЗУ и т.д.

ИИС – предназначена для сбора и обработки информации для СУ.

Система связи – предназначен для обеспечения обмена информацией между ПР и оператором.

6.Основные характеристики промышленных роботов.

1) Грузоподъемность

2)Число степеней подвижности

3)Величины и скорости перемещения по степеням подвижности.

4) Рабочая зона (пространство).

5)Погрешность позиционирования.

Грузоподъемность ПР – это наибольшее значение массы объектов манипуляции, которое может переместить рука промышленного робота.

Усилием зажима объекта манипулирования захватывающего устройства называют рабочее усилие руки робота вдоль ее продольной оси.




F



Крутящий момент

Классификация по грузоподъемности:

1)Сверхлегкие (до 1 кг)

2)Легкие (до 10 кг) >

3)Средние (до 200кг)> 80% всех роботов

4)Тяжелые (до 1т)

5)Сверхтяжелые ( >1т)

Число степеней подвижности ПР – сумма возможных координационных движений его рабочих органов относительно опорной системы.

По количеству степеней подвижности:

1)Малая (до 3)

2)Средняя (от 4 и 6)

3) Высокоподвижная (7+)

Величины и скорости перемещения по степеням подвижности:

По величине перемещения:

1)Малая (до 300 мм)

2)Средние (от 300 до 1000)

3)Большие (>1000)
Скорость перемещения (быстродействие):

1)Малое (<1м/с)

2)Среднее (1-5 м/с) 80% всех роботов

3)Большое (>5м/с)

Погрешность позиционирования – это отклонение фактического положения (траектории рабочего органа) от заданной программой.

Относительная погрешность позиционирования – величина характеризующая точность роботов и равная отношению абсолютной погрешности к max расстоянию от оси ближайшей к основанию робота кин. пары до границы рабочей зоны, выраженное в процентах.

Классы точности:

Отн.погршность

Класс точности

До 0.01%

0

От 0,01 до 0,05%:

1

От 0,05 до о 0,1%

2

>0,1%

3


Рабочая зона – пространство, в котором может находиться рабочий орган при функционировании ПР.
Объем рабочей зоны – объем пространства, в пределах которого могут перемещаться рабочие органы.

По величине рабочей зоны

Класс

VР

Операции

Микро

роботы

До 0,01

Особо точные работы с мелк. дет. (1-3мкм)

Мини

роботы

0,01-0,1

Точные работы с дет.(5мкм-1мм)

Малые роботы

0,1-1

Опер-ии с мелкими и средними

Средние

роботы

1-10

Операции со средними

Крупные

роботы

>10

Превос. Физ возможности человека










( 1 ) 1. Предмет и задачи основ робототехники
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации