Динамика управляемого шагающего аппарата

• Автор: Хади Набиль Хассан
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 200 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1. Обзор литературы

1.2. Основная задача исследования

1.3. Выбор торсионных валов

1.4. Выбор двигателей

1.4.1. Выбор двигателя основного движения

1.4.2. Выбор двигателя поворота

1.5. Выбор редукторов

1.6. Электромагнитные муфты
1.7. Выбор геометрических размеров стопы
Выводы по главе
2. Модели пространственного удара аппарата
2.1. Ударные явления в технике
2.2. Неупругий удар
2.2.1. Первый этап. Удар свободного тела
2.2.2. Второй этап. Удар тела с одной неподвижной точкой
2.2.3. Третий этап. Остановка тела, совершавшего вращение вокруг неподвижной оси
2.3. Упругий удар

2.4. Поперечный удар по упругой балке
2.5. Описание динамики пространственного упругого аппарата методом матриц переноса
2.5.1. Изгибное колебание
2.5.2. Продольное колебание
2.5.3. Крутильное колебание
Выводы по главе
3. Исследование динамических характеристик пространственного шагающего аппарата методом конечных элементов
3.1. Введение
3.2. Уравнения равновесия
3.3. Уравнения упругих колебаний конструкции
3.4. Актуальность динамического анализа конструкций

3.5. Процесс расчета колебаний аппарата методом конечных элементов в среде М8С/ЫА8ТКАЫ
Выводы по главе
4. Управление муфтами робота
4.1. Введение

4.2. Геометрический и структурный анализ механизма аппарата
4.3. Определение функций положения
4.4. Разработка метода оптимального управления муфтами
4.4.1. Первый случай: скольжения нет, контакт средним пальцем
4.4.2. Второй случай: скольжения нет, контакт двумя пальцами
4.4.3. Тритий случай: скольжения нет, контакт боковым пальцем
4.4.4. Четвертый случай: скольжение есть, контакт средним пальцем
4.4.5. Пятый случай: скольжение есть, контакт двумя пальцами
4.4.6. Шестой случай: скольжение есть, контакт боковым пальцем
Выводы по главе
5. Динамическая модель управляемого аппарата с учетом упругости механической части
5.1. Уравнения упругой части
5.2. Уравнения движения механизма с идеальным силовым двигателем
5.2.1. Кинетическая энергия

Для редуктора поворота целесообразно выбрать волновую передачу, с возможностью вертикальной установки, с тем, чтобы разместить привод поворота внутри трубы ноги. Из всех типов редукторов волновой редуктор обладает наименьшими радиальными размерами, и может иметь передаточное отношение 70-400 [34].
Для редуктора, передающего вращение от торсионов, основное требование является обеспечение режима работы с частыми реверсами целесообразно выбрать редуктор-реверс РПР-1-1,У1 (и=26) [20, 28].
1.6. Электромагнитные муфты
Энергия, требуемая для управления порошковыми муфтами, незначительна, поэтому исполнительные устройства на таких муфтах обеспечивают большие коэффициенты усиления по мощности[33].
В качестве узла, который позволял бы стопе машины оптимально устанавливаться, сообразуясь с поверхностью, с тем, чтобы впоследствии фиксироваться в выбранном положении, можно использовать электромагнитную порошковую муфту (ЭПМ). Конструктивное исполнение узла может быть различным. Для решения данной задачи предлагается заменить шаровую пару соединением грех цилиндрических муфт, вращающихся вокруг взаимно перпендикулярных осей.
Принципиальная схема электромагнитной порошковой муфты (ЭПМ) показана на рис. 1.17.