Исследование модернизированных циклоидальных манипуляторов и их устройств

• Автор: Хозонхонова, Дарима Дашидондоковна
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е БАЗОВЫЕ СХЕМЫ ЦИКЛОИДАЛЬНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЕ
1.1. Основные геометрические соотношения для двухзвенного циклоидального механизма
1.2. Геометрические соотношения для циклоидального механизма с варьированными параметрами
1.3. Кинематические соотношения для механизма циклоидального манипулятора
1.4. Динамические нагрузки на захватное устройство, шарниры и звенья манипулятора
1.5. Учет конечности размеров переносимого объекта
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИИ МЕХАНИЗМОВ МОДЕРНИЗИРОВАННЫХ ЦИКЛОИДАЛЬНЫХ
МАНИПУЛЯТОРОВ
2.1. Качественное описание новых схем циклоидальных
манипуляторов и их свойств
2.2.. Геометрический и кинематический анализ циклоидального
манипулятора с выдвижной и шарнирной рукой
2.3. Задание и регулирование интервалов выстоя при размыкании
и замыкании кинематических цепей циклоидальных манипуляторов
ГЛАВА 3. ЗАДАЧИ ЗАХВАТЫВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЗАХВАТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ЦИКЛОИДАЛЬНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ
3.1 Общая характеристика специфики задач механики
захватывания и переноса объектов циклоидальными
манипуляторами
3.2 Захватывание с помощью механических схватов

3.3 Задачи механики при захватывании объекта с помощью
захватного устройства дистанционного действия
ГЛАВА 4. ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ ЦИКЛОИДАЛЬНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ
4.1 Динамика двухзвенного циклоидального манипулятора
жесткими звеньями и с одним приводом
4.2 Динамика двухзвенного циклоидального манипулятора
жесткими звеньями и с двумя приводами
4.3 Динамика двухзвенного циклоидального манипулятора
выдвижной рукой и с одним приводом
4.4 О приближенном учете упругой податливости механизма в шарнирах
4.5 Способы автоматического управления циклоидальными
манипуляторами
4.6 Экспериментальное исследование циклоидального
манипулятора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Данная диссертационная работа продолжает цикл теоретических и экспериментальных научных исследований в области робототехники, выполнявшихся в течение двух десятков лет в Бурятском институте естественных наук Сибирского отделения АН СССР (в последние годы БИЕН СО РАН) под руководством д.т.н. С.О.Никифорова. Признание значительного вклада этого коллектива в развитие отечественной робототехники выразилось в частности, в том, что БИЕН был включен в ряд общесоюзных программ по робототехнике.
За прошедшие полтора-два десятка лет вместо первоначально широкого спектра видов и разнообразия типажа промышленных роботов оказались жизнеспособными немногие группы, имеющие свои вполне определенные специфические признаки, роботы этих групп существенно различаются назначением и областями применения.
Первая, высшая группа включает манипуляционные роботы, от которых требуется высокий уровень универсальности, максимально широкие манипуляционные возможности, гибкость, адаптивность по отношению к возможным изменениям условий работы и, возможно, признаки интеллекта. Такие роботы имеют сложные механизмы манипуляторов с большим числом степеней подвижности, развитые сенсорные системы, часто со средствами технического зрения и оснащенные развитым программным обеспечением, совершенные компьютерные устройства управления, в которых часто реализуются новые принципы, вплоть до искусственного интеллекта. Нередко для таких роботов практически отсутствуют жесткие ограничения по стоимости, они обычно очень дороги, проектируются под уникальные задачи, изготавливаются мелкими сериями и предназначаются для выполнения особо

приводили к силам инерции, вызывающим только растяжение звеньев, в данном общем случае при объекте конечных размеров со смещенным центром масс приводят к нежелательному возникновению изгибающих моментов вокруг двух осей и к крутящему моменту. При высоких требованиях к точности выхода на позицию мгновенной остановки из-за влияния этих факторов необходимо ужесточать конструкцию манипулятора.
Влияние упругих смещений может быть уменьшено. Принцип уменьшения соответствующих систематических погрешностей неоднократно обсуждался в литературе. При манипулировании с одними и теми же объектами в одних и тех же режимах (с одними и теми же первоначально установленными угловыми скоростями) упругие смещения могут быть рассчитаны (или экспериментально измерены), учтены и скомпенсированы, как систематические погрешности (расчетная точка позиционирования смещается относительно номинального положения на величину, определяемую упругими смещениями под действием сил инерции).
Однако любые изменения массы, формы и способа захватывания объекта, а также угловых скоростей вращения (что часто делается при согласовании работы манипулятора с обслуживаемым оборудованием) приводят к трудно учитываемым изменениям этих смещений и, следовательно, каждый раз необходимо вычислять новые значения и вводить новые поправки. Поэтому при значительных смещениях центра масс переносимого объекта относительно центра захватного устройства основным является путь ужесточения конструкции.
1.5.Учет конечности размеров переносимого объекта
В подавляющем большинстве работ по механике роботов и манипуляторов, предназначенных для перемещения объектов в процессе обслуживания оборудования, переносимые объекты рассматриваются, как материальные точки. Между тем для многих конкретных задач конечность