Роботизированный комплекс для монтажа крупнопанельных зданий

• Автор: Ткачев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 146 с. : ил.

1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1. Анализ особенностей выполнения монтажных работ

1.2. Обзор средств автоматизации и механизации монтажных работ

1.3. Анализ методов и алгоритмов управления манипуляционными роботами

1.4. Постановка задачи исследований

1.5. Выводы по главе

2. Принципы построения и математическое описание роботизированного монтажного комплекса

2.1. Принципы построения и структурная организация РМК

2.2. Построение модели крана

2.3. Построение модели позиционирующего робота

2.4. Построение модели монтажного комплекса

2.5. Выводы по главе
3. Построение управляющих алгоритмов РМК
3.1. Построение локальных алгоритмов управления
3.2. Построение алгоритмов управления положением панели
3.3. Планирование траектории движения манипулятора с учетом ограничений обобщенных моментов
3.4. Формирование траектории движения панели
3.5. Выводы по главе
4. Предложения по практической реализации РМК
4.1. Интегрированный программный пакет для разработки и моделирования роботов
4.2. Предложения по построению ИИС
4.3. Предложения по технической реализации комплекса
4.4. Результаты испытаний и моделирования
4.5. Выводы по главе
Выводы по работе
Список литературы
Приложения

Актуальность темы. Бескаркасное крупнопанельное домостроение представляет собой сложный технологический процесс, что требует применения высокопроизводительных машин и оборудования. Важнейшим направлением интенсификации строительного производства является оптимизация технологических процессов с целью снижения материальных, трудовых и энергетических затрат. Каждый этап строительства определяет в конечном итоге качество и долговечность выполняемых работ. Одним из наиболее ответственных и трудоемких этапов возведения зданий является монтаж стеновых панелей.
Выполнить возрастающие требования к качеству, объемам и темпам домостроения, преодолев при этом сложности монтажных работ, возможно только с применением комплексной автоматизации технологического процесса установки панели.
Вместе с тем, отсутствие эффективных способов и средств выполнения и контроля параметров технологического процесса монтажа стеновых панелей не позволяет в полной мере использовать все преимущества данного способа строительства при одновременном повышении безопасности. Решение проблемы создания роботизированного монтажного комплекса (РМК) делают тему диссертационной работы актуальной как в техническом, так и в научном плане.
Соответствие научному плану работ и целевым комплексным программам. Работа выполнена в соответствии с научным планом работ Ростов-ской-на-Дону государственной академии сельскохозяйственного машиностроения (РГАСХМ) в рамках научного направления «Теория и практика создания роботов, робототехнических и мехатронных комплексов».
Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является повышение эффективности и безопасности выполнения монтажных операций в крупнопанельном домостроении путем совершенствования технологии на

^ = hikm= Y.Tr(ujkmJjU]X
k=m= j=max(iji,m)
ci = Z(_ wygfV0))’ ‘ = >

где g - вектор (размерностью 4x1) ускорения свободного падения; т, - масса 7-го звена; - вектор (размерностью 4x1) положения центра масс у-го звена в его системе координат.
Практика показывает, что на кран в процессе монтажа может также оказывает значительное влияние ветровая нагрузка. Для математического описания распределенной силы вызванной ею и преобразования этой силы к обобщенным координат модели крана разобьем конструкцию крана на элементы, обладающие парусностью. Далее заменим распределенные силы, действующие на элементы, эквивалентными сосредоточенными силами
9W(q)/; 9 <*>(q)pj, (2.21)
где 9^(q), 9^(q) , 9^(q) - функция скоростного коэффициента ветровой
нагрузки к-ю элемента в направлении осей абсолютной системы координат [Н-с/м]; Рх, Ру, Pz - скорость ветра [м/с]. Пусть сила имеет точку приложения с координатами г^ измеренными в системе координат г-го звена, с которым жестко связано к-я масса. Будем считать, что параметры незначительно меняются в процессе установки панели и могут быть заранее экспериментально измерены. Следовательно, переход к обобщенным координатам крана будет иметь вид
ми, = YZGJ= GT(f,q)Fw , i = 2,3,4,7,10, (2.22)
i 7
где lwi - количество тел, обладающих парусностью, связанных с i-м звеном; якобиан G,(q,dx) отличается от G(q,dx), определенного формулой (2.6), тем, что количество столбцов матрицы уменьшается с л до /.