skanowanie0002

Liczbę stopni swobody w dla mechanizmu swobodnie poruszającego się w przestrzeni trójwymiarowej określa się według wzoru:

5

^w=6n_ZⁱPi =⁶ⁿ-5p₅-⁴P4-3p3-2p₂-p,    (1.1)

M

Dla mechanizmu płaskiego wzór (1.1) przybiera postać:

5

w=3n-^ip_i =³n-5p_s-4p₄    (1.2)

i=4

gdzie:

w - liczba stopni swobody łańcucha kinematycznego, n - liczba ogniw,

Pu. p4> Pa. P2» Pi - liczba par kinematycznych klasy V, IV, III, II, I.

Najczęściej jednak mamy do czynienia nie z łańcuchami kinematycznymi swobodnie poruszającymi się w przestrzeni, lecz z łańcuchami, których jedno ogniwo, zwane ostoją, jest unieruchomione. W takim przypadku mówi się o ruchliwości.

Ruchliwość r to liczba stopni swobody względem unieruchomionego ogniwa, zwana również stopniem ruchliwości łańcucha kinematycznego; dla mechanizmu przestrzennego wyrażona jest wzorem:

5

r = w -6 = 6(n -lj-^jTipj =6(n — 1) — 5p_s -4p₄ -3p₃ -2p₂ -p,    (1.3)

i=l

Wzór (1.3) dla mechanizmu płaskiego przyjmuje postać:

r = Pj “ 2p₄    (1.4)

Ponadto ruchliwość określa liczbę więzów, jakie należałoby nałożyć na mechanizm, aby go całkowicie unieruchomić.

Manewrowość m jest liczbą stopni swobody łańcucha kinematycznego mechanizmu z unieruchomionymi: członem-podstawą i ostatnim członem w łańcuchu kinematycznym. Określa swobodę ruchu mechanizmu w przypadku, gdy np. chwytak lub narzędzie jednostki kinematycznej zajmuje ściśle określone położenie.

Dla mechanizmu płaskiego:

5

_m = r-6 = 6(n-2)-^ip|i=6(n-2)-5p₅ -4p₄ -3p₃ -2p₂ -p,    (1.5)

i=i

W łańcuchach kinematycznych robotów przemysłowych najczęściej jedno ogniwo Jest nieruchome i liczbę stopni swobody oblicza się według wzoru (1.3) lub (1.4).

W łańcuchach kinematycznych współczesnych robotów przemysłowych najczęściej występują pary kinematyczne IV i V klasy.

W odniesieniu do współczesnych robotów przemysłowych używane są pojęcia „oś robota” i „robot n-osiowy”.

Oś robota oznacza oś obrotu lub przesuwu pary kinematycznej, a liczba osi jest równa liczbie ruchliwości r.

W tabeli 1.6 przedstawiono symbole stosowane przy tworzeniu schematów struktur kinematycznych manipulatorów według VDI2861 (116].

Układ	Nazwa	Symbol
Ruch postępowy wzdłużny - teleskopowy	Y	i
Ruch postępowy poprzeczny	X,Z	•		—
Ruch obrotowy	A, C	V 1		i ; l
Ruch obrotowy - przegub	B	■i		%
Chwytak	-
Narzędzie	-
Połączenie stałe		1

Źródło: YDI2861.