6.Wymienić podstawowe parametry charakteryzujące robota przemysłowego przydatne w jego doborze (dane katalogowe)

-liczba stopni swobody

-zakres poszczególnych ruchów,

-dokładność pozycjonowania,

-powtarzalność,

-max. Prędkość,

-struktura manipulatora.

20. Omówić podstawowe struktury manipulatorów robotów i wyjaśnić, na co ta struktura ma wpływ.

O strukturze manipulatora decydują 3 pierwsze pary kinematyczne. W zależności od ich układu rozróżniamy następujące konfiguracje: stawowa (antropomorficzna) (O,O,O) , sferyczna (O,O,P), SCARA (O,O,P), cylindryczna (O,P,P), kartezjańska (P,P,P). Struktura ta ma wpływ na wielkość i kształt przestrzeni roboczej danego robota.

21. Omówić cechy chwytaków siłowych i kształtowych:

W chwytaku siłowym przenoszony przedmiot tkwi nieruchomo, więc chwytak wywiera na nim pewne oddziaływanie (siły nacisku lub przylegania).Siła nacisku może tuta być ustalona na początku (w zależności od elementu napędowego i konstrukcji), może być sterowana w układzie otwartym poprzez zawór redukcyjny lub regulowana poprzez zastosowanie zaworu redukcyjnego proporcjonalnego.

Chwytak kształtowy ma kształt zbliżony do przenoszonego detalu, w związku z tym nie jest tutaj wymagany pomiar siły, jest ona ustalona na początku i nie ma wpływu na przedmiot, który może luźno poruszać się w chwytaku. Taki chwytak z łatwością uchwyci i przeniesie detal. Stosujemy je, gdy nie można użyć dużej siły.

22. Omówić napędy stosowane w chwytakach manipulatorów.

W chwytakach stosuje się napędy: pneumatyczne, hydrauliczne, elektryczne, elektromagnetyczne (ze zwolnieniem lub bez zwolnienia pneumatycznego) oraz adhezyjne.

Najczęściej stosowane są napędy pneumatyczne, które są najlżejsze i najszybsze.

23. Jak rozwiązuje się problem sterowania siłą nacisku w chwytakach.

W chwytakach siłowych: nie sterujemy siła – siła nacisku wynika z ego jaką siłę generuje element napędowy i jakie jest przełożenie mechaniczne.

W chwytakach kształtowych: nie ma potrzeby regulowania siły, ponieważ końcówki chwytaka są tak wyprofilowane, aby tworzyły przestrzeń zbliżoną do kształtu przedmiotu, co zapobiega jego upuszczeniu (sterowanie w układzie otwartym - bez sprzężenia zwrotnego).

26. Omówić jakimi cechami powinny charakteryzować się napędy główne robotów pozycjonowanych w sposób ciągły.

-możliwość regulacji prędkości,

-dokładność pozycjonowania,

-jak najlepszych właściwości dynamicznych.

27. Jaki jest udział poszczególnych rodzajów napędów w napędach głównych robotów i z czego to wynika?

Dominującymi napędami są napędy elektryczne (silniki prądu stałego, serwonapędy) (85-90%) ze względu na to, że potrafią spełnić główne cechy wymagane od napędów głównych. Mają najlepszą dokładność pozycjonowania, są dość szybkie i potrafią przenosić wystarczające wysokie momenty.

Kolejnymi napędami są hydrauliczne, które przenoszą bardzo duże siły, można sterować prędkością w małych zakresach oraz istnieje możliwość dokładnego pozycjonowania elementów, jednak ich instalacja jest kłopotliwa (są ciężkie i wymagają dobrych uszczelnień), są bardzo wrażliwe na temperaturę.

Napędy pneumatyczne mają szereg zalet, takich jak: prostota konstrukcji, zasilania, trwałość, są przyjazne środowisku, możliwość uzyskania bardzo dużych przemieszczeń oraz wykorzystania jako element manipulatora. Ich wady to: wysoka ściśliwość medium, niskie ciśnienia (niewielkie generowane siły)

38. Na czym polega próbkowanie i kwantyzacja sygnału i z czego wynika konieczność tych operacji?

Próbkowanie - W wyniku operacji próbkowania sygnał analogowy zostaje zamieniony na sygnał dyskretny w czasie. Jest to proces w pełni odwracalny.

Kwantowanie–Jest to konwersja dyskretnego (uprzednio spróbkowanego sygnału) analogowego sygnału na sygnał cyfrowy. Jest to proces nieodwracalny.

Konieczność: Próbkowanie i kwantyzacja sygnału są stosowane w celu zamiany sygnału analogowego na sygnał cyfrowy (binarny).

39. Wyjaśnić zasady działania czujników cyfrowych:

Bezwzględnych: przeprowadza się bazowanie (przesunięcie do skrajnego położenia) od wtedy jest 0.

Przyrostowych: zlicza liczbę impulsów.

40. Jakie czujniki wykorzystywane są najczęściej w robotach do pomiaru: siły, przemieszczeń liniowych i kątowych, prędkości kątowej?

Siła – tensometry.

Przemieszczenia liniowe i kątowe – czujniki analogowe(pozycjonometry) lub cyfrowe (enkodery)

Prędkość kątowa –prądnice tachometryczne

43. Omówić rodzaje współrzędnych, za pomocą których można określić położenie narzędzia (przenoszonego przedmiotu)

Współrzędne kartezjańskie – opis trajektorii do realizacji, związane z układem bazowym(zazwyczaj podstawa robota)

Współrzędne konfiguracyjne – określenie konfiguracji robota, kąta dla połączeń obrotowych, przemieszczenia dla postępowych

Współrzędne napędowe – wielkości wypracowane przez napędy.

Zmiana współrzędnych konfiguracyjnych powoduje wypracowanie współrzędnych kartezjańskich.

50. Na czym polega analiza kinematyki manipulatora(zadanie proste) z wykorzystaniem notacji Danavitta-Hartenberga – etapy procedury

Pozwala wyznaczyć macierz przekształcenia jednorodnego. Etapy:

1- Należy przyjąćukładwspółrzędnych zgodnie z przyjętymi zasadami

2- Określić parametry D-H

3- Podstawienie parametrów do ogólnej postaci przekształcenia jednorodnego co pozwala wyznaczyć macierze wiążące ze sobą układy współrzędnych i wymnożyć te macierze (rozwiązanie prostego zadania kinematyki)

55. Algorytm obliczeń przy planowaniu trajektorii manipulatora w przestrzeni roboczej(we wsp. kartezjańskich)

Efektem planowania trajektorii są sygnały zadane dla serwonapędów. Chcemy żeby końcówka manipulatora po ściśle określonej trajektorii. Taki sposób planowania jest celowy jeśli manipulator przenosi narzędzie.

56. Wyjaśnić pojęcie i cel parametryzacji czasem toru końcówki manipulatora.

Trzeba dobrać taki czas aby wszystkie napędy były w stanie to zrealizować.