-->KATEDRA SYSTEMÓW WYTWARZANIA[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 12:41:00 2004 ]-->[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 12:41:00 2004 ]
Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Politechniki Krakowskiej[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Laboratorium przedmiotu [Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
„MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]([Author ID1: at Tue Feb 3 11:59:00 2004 ]MtiR[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ])[Author ID1: at Tue Feb 3 12:00:00 2004 ]”[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Studia Dzienne, [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]Studia Zaoczne, [Author ID1: at Tue Feb 3 11:59:00 2004 ]rok [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]III, [Author ID1: at Tue Feb 3 11:59:00 2004 ]IIIH[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Laboratorium przedmiotu [Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
„OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]([Author ID1: at Tue Feb 3 12:00:00 2004 ]OiZS[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ])[Author ID1: at Tue Feb 3 12:00:00 2004 ]”[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Studia Dzienne, rok IV[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Cwiczenie nr. 4[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Temat ćwiczenia:[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
„[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30”[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]
Cel i zakres ćwiczenia.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadami budowy, działania, programowania i eksploatacji robotów przemysłowych na przykładzie robota PRO-30..[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]
Sposób osiągnięcia założonego celu[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Charakterystyka, omówienie zasady budowy i działania:[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
układu nośnego (ramienia, głowicy), chwytaka,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
układów napędu poszczególnych ogniw (obrotowej kolumny, ramienia, przedramienia, chwytaka),[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
ukł[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]adu sterowania itp.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
robota przemysłowego PRO-30.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Demonstracja poglądowa uruchamiania, bazowania, programowania i pracy ww. robota.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Środki, oprzyrządowanie, aparatura pomiarowo-kontrolna.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Robot przemysłowy PRO-30 w stanie rozgrzanym (stabilizacji cieplnej[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]), przedmiot manipulowany.[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]
Zalecana literatura, pomoce[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
J., J. Craig (Tłumaczenie J. Knapczyk) - „Wprowadzenie do robotyki”. Wydawnictw Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Praca zbiorowa pod redakcją A. Moreckiego i J. Knapczyka)-[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]„[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]Podstawy robotyki[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]. [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]Teoria[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ] i elementy manipulatorów i robotów[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]”. [Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]WNT, Warszawa 1993,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Materiały ilustracyjne do ćwiczenia (kserokopie)[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Notatki z wykładów itp.[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ]
-->Prowadzący: dr inż. Longin Gondek[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ][Author ID2: at Tue Oct 8 10:15:00 2002 ]-->[Author ID1: at Fri Jan 30 12:17:00 2004 ][Author ID2: at Tue Oct 8 10:15:00 2002 ]
LABORATORIUM z przedmiotu
MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY rok IIIH
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY rok IV.
Ćwiczenie nr 4.
Temat ćwiczenia: „ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Tematy obowiązujące podczas zaliczania ćwiczenia:
Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
Konfiguracje, oznaczenia, schematy kinematyczne itp. manipulatorów robotów o różnych strukturach układów współrzędnych ramienia.
Charakterystyka chwytaków robotów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem ich budowy, układu przeniesienia ruchu -schematy kinematyczne chwytaków, równania równowagi kinematycznej (rrk).
Charakterystyka układów napędowych ogniw manipulatora robota przemysłowego - schematy kinematyczne, równania równowagi kinematycznej, przełożenia itp.
LABORATORIUM z przedmiotu
MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY rok IIIH
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY rok IV.
Ćwiczenie nr 4.
Temat ćwiczenia: „ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Tematy obowiązujące podczas zaliczania ćwiczenia:
Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
Konfiguracje, oznaczenia, schematy kinematyczne itp. manipulatorów robotów o różnych strukturach układów współrzędnych ramienia.
Charakterystyka chwytaków robotów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem ich budowy, układu przeniesienia ruchu -schematy kinematyczne chwytaków, równania równowagi kinematycznej (rrk).
Charakterystyka układów napędowych ogniw manipulatora robota przemysłowego - schematy kinematyczne, równania równowagi kinematycznej, przełożenia itp.
LABORATORIUM z przedmiotu
MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY rok IIIH
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY rok IV.
Ćwiczenie nr 4.
Temat ćwiczenia: „ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Tematy obowiązujące podczas zaliczania ćwiczenia:
Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
Konfiguracje, oznaczenia, schematy kinematyczne itp. manipulatorów robotów o różnych strukturach układów współrzędnych ramienia.
Charakterystyka chwytaków robotów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem ich budowy, układu przeniesienia ruchu -schematy kinematyczne chwytaków, równania równowagi kinematycznej (rrk).
Charakterystyka układów napędowych ogniw manipulatora robota przemysłowego - schematy kinematyczne, równania równowagi kinematycznej, przełożenia itp.
Katedra Systemów Wytwarzania[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ]..............................................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
Instytut M-6[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 11:53:00 2004 ] (NAZWISKO, IMIĘ - [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]duże litery)[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
Laboratorium z przedmiotu[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]: [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ] Gr...................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY (OiZS)[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ]dnia.................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
-->MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY[Author ID1: at Tue Feb 3 12:00:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 12:01:00 2004 ] (MTiR)[Author ID1: at Tue Feb 3 12:01:00 2004 ]
Sprawozdanie z ćwiczenia nr......na temat[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]:[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
...................................................................................................................................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ].....[Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
...........................................................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]........................................................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ].....[Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
..................................................................................................................................................[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]......[Author ID1: at Tue Feb 3 09:37:00 2004 ]
Podstawow[Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]e okre[Author ID1: at Tue Feb 3 09:38:00 2004 ]ślenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych[Author ID1: at Tue Feb 3 09:38:00 2004 ].[Author ID1: at Tue Feb 3 09:39:00 2004 ][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Charakterystyka [Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]budowy i działania robota przemysłowego na przykładzie robota PRO-30:[Author ID1: at Tue Feb 3 09:39:00 2004 ]
opis budowy i działania manipulatora robota przemysłowego za pomocą[Author ID1: at Tue Feb 3 09:41:00 2004 ] schemat[Author ID1: at Tue Feb 3 09:42:00 2004 ]ów[Author ID1: at Tue Feb 3 09:44:00 2004 ] kinematyczn[Author ID1: at Tue Feb 3 09:42:00 2004 ]ych i równań ró[Author ID1: at Tue Feb 3 09:44:00 2004 ]wnowagi kinematycznej (rrk);[Author ID1: at Tue Feb 3 09:44:00 2004 ] [Author ID1: at Tue Feb 3 09:45:00 2004 ]układu nośnego[Author ID1: at Tue Feb 3 09:42:00 2004 ] manipulatora[Author ID1: at Tue Feb 3 09:46:00 2004 ], [Author ID1: at Tue Feb 3 09:42:00 2004 ]układów napędowych kolumny, ramienia i prze[Author ID1: at Tue Feb 3 09:43:00 2004 ]d[Author ID1: at Tue Feb 3 09:46:00 2004 ]ramienia[Author ID1: at Tue Feb 3 09:43:00 2004 ], chwytaków,[Author ID1: at Tue Feb 3 09:46:00 2004 ]
uproszczona charakterystyka układu sterowania,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
algorytm sterowania robota[Author ID1: at Tue Feb 3 09:47:00 2004 ] (wymienić [Author ID1: at Tue Feb 3 09:51:00 2004 ]niezbędne, [Author ID1: at Tue Feb 3 09:52:00 2004 ]kolejne czynności podczas programowani[Author ID1: at Tue Feb 3 09:51:00 2004 ]a)[Author ID1: at Tue Feb 3 09:51:00 2004 ],[Author ID1: at Tue Feb 3 09:47:00 2004 ]
Współrzędne, dokładność pozycjonowania robota [Author ID1: at Tue Feb 3 09:54:00 2004 ]przemysłowego,[Author ID1: at Tue Feb 3 09:55:00 2004 ][Author ID1: at Tue Feb 3 09:36:00 2004 ]
Skrótowe opracowanie tematów z zakresu ćwiczenia nr. 4 [1, 2, 3,][Author ID3: at Wed Oct 9 09:05:00 2002 ]
„„ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Temat 1. Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
Maszyna - według Artobolewskiego - jest to sztuczne urządzenie przeznaczone do częściowego lub całkowitego zastąpienia funkcji energetycznych (zastąpienie pracy fizycznej, „mięśniowej”), fizjologicznych (zastąpienie organów, np.; kończyn górnych lub dolnych) i intelektualnych człowieka. Tak zdefiniowaną maszynę można nazywać maszyną cybernetyczną.
Część maszyny cybernetycznej zastępującej czynności ruchowe człowieka w zakresie manipulacyjnym lub, i lokomocyjnym może być określana jako mechanizm cybernetyczny.
Manipulator jest to mechanizm cybernetyczny przeznaczony do realizacji niektórych funkcji kończyny górnej człowieka, funkcji: manipulacyjnych (realizowanych przez chwytak, głowicę, kiść, manipulatora, - dłoń człowieka) i wysięgnikowych (realizowanych przez ramię manipulatora). Dalej, przez funkcje manipulacyjne rozumieć się będzie zarówno funkcje manipulacyjne jak i wysięgnikowe.
Manipulatorem antropomorficznym nazywamy układ podobny do kończyny człowieka pod względem kształtu (w sensie budowy anatomicznej) oraz fizjologicznym (w sensie funkcji) czyli działania.
Robot jest to urządzenie techniczne przeznaczone do realizowania niektórych funkcji manipulacyjnych i lokomocyjnych człowieka, mające określony poziom energetyczny, informacyjny i inteligencji maszynowej (autonomii działania w pewnym środowisku materialnym). Szczególnym przypadkiem robota jest robot przemysłowy.
Robotyka jest dziedziną nauki i techniki, która zajmuje się problemami mechaniki, sterowania, projektowania, pomiarów, zastosowań oraz eksploatacji manipulatorów i robotów.
Robot przemysłowy jest to wielofunkcyjny manipulator przeznaczony do przenoszenia materiałów, części (półfabrykatów, przedmiotów obrabianych, przedmiotów montowanych itp.) lub wyspecjalizowanych urządzeń (zmechanizowanych narzędzi np.: do wiercenia, szlifowania itp., technologicznych urządzeń np.: do lakierowania natryskowego, zgrzewania elektrycznego itp.) poprzez różne programowalne ruchy, w celu zrealizowania różnych zadań. Dalsze rozważania będą dotyczyły przede wszystkim robotów przemysłowych.
W funkcjonowaniu robota uwzględnia się:
-->układ mechani[Author ID2: at Tue Oct 8 18:23:00 2002 ]-->czny - manipulator,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
-->otoczenie przestrzeni - materialne środowisko jego prac[Author ID2: at Tue Oct 8 18:23:00 2002 ]y, które uwzględnia wszystkie materialne elementy i procesy, zjawiska zrobotyzowanego stanowiska pracy,
-->zadanie[Author ID2: at Tue Oct 8 18:23:00 2002 ] - rozumiane jako różnica dwóch stanów otoczenia: początkowego i końcowego osiąganego po realizacji zaprogramowanego celu, zadania. Zadanie jest na ogół opisane w odpowiednim języku i realizowane przez komputer układu sterowania,
-->układ sterowania[Author ID2: at Tue Oct 8 18:23:00 2002 ] - zwykle komputerowego systemy sterowania (CNC).
-->Manipulator robota przemysłowego (układ mechaniczny[Author ID2: at Tue Oct 8 18:24:00 2002 ]-->)[Author ID2: at Tue Oct 8 18:24:00 2002 ] zaprojektowany do realizacji różnych czynności manipulacyjnych i lokomocyjnych składa się z:
- układu nośnego (zwykle jako otwartego pojedynczego, łańcucha kinematycznego) z obrotowymi (przegubami) lub postępowymi parami kinematycznymi, którego podstawowym zadaniem jest zmiana współrzędnych i orientacji przedmiotu manipulowanego,
układów napędowych, zawierających silniki, siłowniki (elektryczne, pneumatyczne lub hydrauliczne) oraz układy przeniesienia ruchu na ogniwa (człony) napędzane nośnego łańcucha kinematycznego,
chwytaka (członu roboczego), którego podstawowym zadaniem jest uchwycenie (odpowiednie ustalenie), obiektu (przedmiotu, urządzenia lub narzędzia...) manipulowanego w trakcie czynności manipulacyjnych oraz jego uwalnianie w miejscu docelowym. Obiektem manipulowanym może być określone narzędzie lub urządzenie zmechanizowane (wiertarka z napędem elektrycznym lub pneumatycznym, „pistolet” do natryskowego lakierowania, elektroda lub palnik spawalniczy, elementy robocze do elektrycznego zgrzewania punktowego itp.
Natomiast na układ nośny manipulatora robota przemysłowego - realizujący różne czynności manipulacyjne i lokomocyjne - składa się:
ramię (układ ruchów regionalnych) realizujące ruchy regionalne przedmiotu manipulowanego (poszczególnych ogniw), które przede wszystkim odpowiadają za współrzędne punktu pozycjonowania przedmiotu (lub narzędzia) manipulowanego, w określonej przestrzeni roboczej manipulatora,
kiść-->, głowica[Author ID3: at Wed Oct 9 09:05:00 2002 ] (układ ruchów lokalnych) realizująca ruchy lokalne przedmiotu manipulowanego, które decydują - przede wszystkim - o orientacji przedmiotu lub narzędzia manipulowanego w ustalonym punkcie jego pozycjonowania,
układ, (zespół) lokomocyjny stanowiący - w przypadku robotów mobilnych gdy jest możliwy ruch korpusu, kolumny manipulatora - układ ruchów globalnych.
Zespół lokomocyjny robota może być typu kołowego, gąsienicowego, nożnego lub mieszanego itp. Dla stacjonarnych robotów układ nośny manipulatora, ograniczony do jednego tylko ramienia (układu ruchów regionalnych) i kiści (głowicy, układu ruchów lokalnych) stanowi zwykle otwarty łańcuch kinematyczny, charakteryzujący się szeregową strukturę połączonych ze sobą ogniw w poszczególnych parach kinematycznych. Wyjątkiem są roboty (np.: mechanizm platformy Stewarta [1,2], konstrukcje „[Author ID2: at Tue Oct 8 18:19:00 2002 ]hexapody”, „threepody[Author ID2: at Tue Oct 8 18:19:00 2002 ]”[Author ID2: at Tue Oct 8 18:20:00 2002 ] robotów i [Author ID2: at Tue Oct 8 18:20:00 2002 ]obrabiarek sterowanych numerycznie), których manipulatory posiadając zamknięte łańcuchy kinematyczne (strukturę równoległą) charakteryzują się znacznie większą sztywnością, gdy ruchy członów są znacznie bardziej ograniczone niż w mechanizmach typu szeregowego.
Układy przeniesienia ruchu w napędach poszczególnych ogniw manipulatora[Author ID2: at Tue Oct 8 18:20:00 2002
] posiadają strukturę szeregową. Są to łańcuchy kinematyczne zamknięte, w których mogą występować różne przekładnie, mechanizmy:[Author ID2: at Tue Oct 8 18:20:00 2002
][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
czworobok przegubowy i jego modyfikacje,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
mechanizm korbowo-wodzikowy,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
mechanizm jarzmowy i jego odmiany; z jarzmem wahliwym lub obrotowym, sinusowy, kosinusowy,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
mechanizm krzywkowy,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
toczna lub zębata przekładnia (z kołami zębatymi walcowymi, stożkowymi, przekładnia planetarna jako przekładnia obiegowa lub mechanizm sumujący, koło zębate-zębatka, przekładnia ślimakowa itp.),[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
przekładnia falowa (harmonic drive), przekładnia złożona kształtowo-toczna typu cyklo,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
przekładnia łańcuchowa,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899
]
przekładnie śruba i nakrętka ( np.: przekładnia śrubowa toczna) itp.[Author ID2: at Tue Oct 8 18:20:00 2002
]
-->Temat [Author ID3: at Wed Oct 9 09:06:00 2002
]-->1[Author ID2: at Tue Oct 8 18:22:00 2002
][Author ID3: at Wed Oct 9 09:06:00 2002
]-->2[Author ID2: at Tue Oct 8 18:22:00 2002
][Author ID3: at Wed Oct 9 09:06:00 2002
]-->. [Author ID3: at Wed Oct 9 09:06:00 2002
]-->Konfiguracje, oznaczenia, schematy kinematyczne itp. manipulatorów robotów o różnych[Author ID3: at Wed Oct 9 09:06:00 2002
] strukturach układów współrzędnych ramienia.
Jednym z istotniejszym kryterium klasyfikacji robotów jest kryterium własności geometrycznych. Według tego kryterium wyróżnia się roboty (patrz prace [1,2,3]:
o różnej konfiguracji geometrycznej zależnej od wymiarów (parametrów) ogniw (członów), zakresów ich liniowych i kątowych przemieszczeń, które determinują ruchy ramienia, kiści i chwytaka (tj. przedmiotu lub narzędzia manipulowanego),
o różnych układach współrzędnych (patrz tabl. 4. 3 pracy [2], oraz prace [3,4]), które ze względu na realizowane ruchy ogniw tylko ramienia mogą tworzyć następującą strukturę (konfigurację):
kartezjańska 3P (trzy osie wzajemnie prostopadłe, zgodnie z którymi są realizowane prostoliniowe ruchy ogniw ramienia a tym samym ruchy chwytaka),
cylindryczna 1O i 2P (jeden kąt, obrót i dwie osie); ramię porusza się ruchem prostoliniowym w kierunku poziomym i pionowym oraz wykonuje ruch obrotowy wokół określonej (zwykle) pionowej) osi,
kulista 2O i 1P (dwa kąty i jedna oś) - ramię obraca się wokół określonego punktu (względem dwóch prostopadłych osi przecinających się) i przemieszcza się promieniowo ruchem prostoliniowym,
antropomorficzna (polarna) 3O - trzy kąty, ramię wykonuje ruchy zginania i odwodzenia, jak w stawie barkowym człowieka, oraz zginania jak w stawie łokciowym kończyny górnej organizmu ludzkiego; praca w tym układzie zwykle umożliwia osiągnięcie położeń niedostępnych dla manipulatora robota o innej konfiguracji,
typu SCARA 1P i 2O (jedna oś i dwa kąty) - ramię przemieszcza się ruchem prostoliniowym (w kierunku pionowym) i realizuje ruchy obrotowe wokół dwóch osi równoległych (pionowych),
złożona mP i nO (m osi, n kątów).
Dla każdej ww. struktury układu osi (konfiguracji) manipulatora wymagane są dodatkowe ruchy umożliwiające zorientowanie przedmiotu manipulowanego, czyli wymagane są ruchy głowicy (kiści) manipulatora.
Temat 3. Charakterystyka chwytaków robotów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem ich budowy, układu przeniesienia ruchu -schematy kinematyczne chwytaków, równania równowagi kinematycznej (rrk).
Podstawowe zadanie chwytaka jest uchwycenie (ustalenie względem ostatniego ogniwa manipulatora) przedmiotu manipulowanego PM w trakcie czynności manipulacyjnych oraz uwalnianie PM w miejscu docelowym. Na prawidłowe uchwycenie PM mają - mogą mieć - wpływ przede wszystkim różne czynniki: 1) kształt PM, 2) jego wymiary, 3) masa, 4) położenie środka masy, 5) rodzaj materiału PM i jego własności mechaniczne (Rr, twardość itp.), 6) stan powierzchni, 7) temperatura otoczenia i temperatura PM, 8) inne np.: charakterystyka bliskiego i dalszego otoczenia materialnego, sposób bazowania, i orientacji PM itp.
Funkcje chwytaka. Jedną z podstawowych czynności człowieka i zwierząt jest ruch chwytny kończyn, przy czym ręka człowieka a właściwie jego dłoń jest najbardziej rozwiniętym - co do budowy i działanie - chwytakiem. Złożona z dłonie i palców składa się z 18-tu ruchomych ogniw (członów) oraz z 18-tu par kinematycznych (połączeń), które są typu obrotowego (rotacyjne pary kinematyczne) o jednym (M-5) i dwóch (M-4) stopniach swobody:
. Stąd ruchliwość w liczona względem stawu promieniowo-nadgarstkowego przedramienia wynosi
:
|
Rozróżnia się 6 podstawowych rodzajów chwytu „dłoniowego” człowieka (patrz [3,4]):
a) cylindryczny, b) szczypcowy, c) hakowy, d) dłoniowy, e) sferyczny, f) lateralny.
Systematyzacja (klasyfikacja) chwytaków na przykładzie chwytaków robotów przemysłowych może być dokonana według następujących ich kryteriów, cech podziału - wg. pracy [2]:
Budowa;
A1. układu napędowego; pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne, elektro-magnetyczne (ze zwolnieniem pneumatycznym lub bez zwolnienia pneumatycznego), adhezyjne
A2 układu przeniesienia ruchu; dźwigniowy (z imakowym ruchem końcówek rk, z nożycowym rk, z palcowym rk, z opasującym rk,), jarzmowy, klinowy, zębaty, linowy,
A3. układu wykonawczego; sztywne końcówki k (z 2-mq końcówkami k, z 3-ma k, z wieloma k,), sprężyste, elastyczne,
Parametry użytkowe;
B1. siła chwytu: stała, nastawialna, regulowana automatycznie
B2. wymiary PM; minimalne, maksymalne - dla chwytaków zewnętrznych lub wewnętrznych,
B3. czas uchwycenia PM: .....
Wyposażenie dodatkowe;
C1. urządzenia sensoryczne; czujniki dotyku, czujniki zbliżenia, czujniki obciążenia, czujniki temperatury,
C2. mechanizmy pomocnicze; elastycznego docisku, obrotu, przemieszczenia liniowego,
C3. narzędzia, urządzenia technologiczne; odcinak, zmywacz, spryskiwacz, głowica do punktowego zgrzewania, „pistolet” do natryskowego lakierowania, narzędzie zmechanizowane (np.: wiertarka, szlifierka itp. z napędem elektrycznym, pneumatycznym wrzeciona itp.)
Sposób chwytania;
D1. siłowy; siły zacisku, siły przylegania,
D2. kształtowy,
D3. Przystawki próżniowe,
System mocowania;
E1. ręczny,
E2. automatyczny
Omawiana klasyfikacja chwytaków robotów przemysłowych może być wykorzystana przy opisie budowy i działania chwytaków zamieszczonych w pracy [3] oraz chwytaków demonstrowanego robota PRO-30.
Temat 4. Charakterystyka układów napędowych ogniw manipulatora robota przemysłowego - schematy kinematyczne, równania równowagi kinematycznej, przełożenia itp.
[Author ID2: at Tue Oct 8 17:53:00 2002 ]-->Układy napędu[Author ID2: at Tue Oct 8 17:53:00 2002 ][Author ID2: at Tue Oct 8 18:21:00 2002 ] poszczególnych ogniw układu nośnego manipulatora robota przemysłowego [Author ID2: at Tue Oct 8 17:53:00 2002 ]zawierają źródło energii [Author ID2: at Tue Oct 8 17:54:00 2002 ]kinetycznej [Author ID2: at Tue Oct 8 18:15:00 2002 ]w postaci [Author ID2: at Tue Oct 8 17:54:00 2002 ]-->silników[Author ID2: at Tue Oct 8 17:54:00 2002 ][Author ID2: at Tue Oct 8 18:26:00 2002 ] elektrycznych (zwykle prądu stałego DC ze wzbudzeniem własnym [Author ID2: at Tue Oct 8 17:54:00 2002 ]-[Author ID2: at Tue Oct 8 17:55:00 2002 ] jako [Author ID2: at Tue Oct 8 17:54:00 2002 ]silniki serwomechanizmowe, sil[Author ID2: at Tue Oct 8 17:55:00 2002 ]niki tarczowe, lub silniki krokowe [Author ID2: at Tue Oct 8 17:55:00 2002 ]itp[Author ID2: at Tue Oct 8 17:56:00 2002 ].[Author ID2: at Tue Oct 8 17:55:00 2002 ])[Author ID2: at Tue Oct 8 17:56:00 2002 ] lub [Author ID2: at Tue Oct 8 17:58:00 2002 ]silników hydraulicznych (ruchu prostoliniowego lub obrotowe)[Author ID2: at Tue Oct 8 17:56:00 2002 ] oraz układ[Author ID2: at Tue Oct 8 17:59:00 2002 ]ów[Author ID2: at Tue Oct 8 18:16:00 2002 ] przeniesienia ruchu[Author ID2: at Tue Oct 8 17:59:00 2002 ]. [Author ID2: at Tue Oct 8 18:21:00 2002 ]-->Układy przeniesienia ruchu w napędach poszczególnych ogniw manipulatora[Author ID2: at Tue Oct 8 18:21:00 2002 ][Author ID2: at Tue Oct 8 18:25:00 2002 ] posiadają strukturę szeregową. Są to łańcuchy kinematyczne zamknięte, w których mogą występować różne przekładnie, mechanizmy:[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
czworobok przegubowy i jego modyfikacje,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
mechanizm korbowo-wodzikowy,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
mechanizm jarzmowy i jego odmiany; z jarzmem wahliwym lub obrotowym, sinusowy, kosinusowy,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
toczna lub zębata przekładnia (z kołami zębatymi walcowymi, stożkowymi, przekładnia planetarna jako przekładnia obiegowa lub mechanizm sumujący, koło zębate-zębatka, przekładnia ślimakowa itp.),[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
przekładnia falowa (harmonic drive), przekładnia złożona kształtowo-toczna typu cyklo,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
przekładnia łańcuchowa,[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
przekładnie śruba i nakrętka ( np.: przekładnia śrubowa toczna) itp.[Author ID2: at Tue Oct 8 18:21:00 2002 ]
Korzystając z materiałów ilustracyjnych pracy [3] można wskazać przykłady ww. [Author ID2: at Tue Oct 8 20:03:00 2002 ]przekładni i mechanizmów w napędach manipulatorów robotów przemysłowych[Author ID2: at Tue Oct 8 20:04:00 2002 ]. Natomiast na rys. 1 przedstawiono schemat kinematyczny napędu obrotowej kolumny i ramienia manipulatora robota przemysłowego PRO-30.[Author ID2: at Tue Oct 8 20:05:00 2002 ]
Rys. 1. Schemat kinematyczny napędu obrotowej kolumny i ramienia manipulatora[Author ID2: at Tue Oct 8 20:06:00 2002 ][Author ID2: at Tue Oct 8 20:07:00 2002 ]
robota przemysłowe[Author ID2: at Tue Oct 8 20:06:00 2002 ]go Pro-30[Author ID2: at Tue Oct 8 20:06:00 2002 ][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
Dla schematu kinematycznego podanego na rys. 1 można określić przełożenie i równanie równowagi kinematycznej napędu obrotowej kolumny:[Author ID3: at Wed Oct 9 09:08:00 2002 ][Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]
W podobny sposób można napisać przełożenie i rrk. dla napędu ramienia i przedramienia manipulatora robota przemysłowego PRO-30.[Author ID3: at Wed Oct 9 09:18:00 2002 ]
0