Разработка метода определения нагруженности и положения рабочего органа манипулятора тяжелого мобильного робота

• Автор: Насер Алаадин
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.1. Конструктивные особенности тяжелого мобильного робота и основные проблемы при проектировании

1.2. Методы проектирования манипуляторов и роботов

1.3. Погрешность позиционирования манипуляторов и промышленных роботов

1.4. Аналитические методы исследования напряженно-деформированного состояния манипулятора

1.5. Экспериментальные методы исследования НДС манипулятора

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Проблемы, возникающие при разработке манипулятора тяжелого мобильного робота

2.2. Приближенная оценка погрешности позиционирования рабочего органа манипулятора

2.2.1. Оценка влияния зазоров на погрешность

позиционирования
2.2.2.0ценка влияния упругих деформаций на погрешность
позиционирования
2.2.3.Оценка влияния сжимаемости рабочей жидкости в
гидроцилиндрах на погрешность позиционирования
2.2.4.Приближенная оценка по программе АИБУБ
2.3.0ценка нагрузок на рабочий орган (захват) манипулятора
2.4.Анализ НДС узлов металлоконструкции манипулятора
2.5.Выводы по главе. Постановка цели и задачи исследований
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАЗОРОВ НА ПОГРЕШНОСТЬ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МАНИПУЛЯТОРА
3.1. Погрешность позиционирования манипулятора с вращатель-

ными кинематическими парами
3.2. Погрешность позиционирования манипулятора с поступательными кинематическими парами
3.3. Расчет влияния зазоров на погрешность позиционирования манипулятора тяжелого мобильного робота
3.4. Основные результаты и выводы по главе
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ МАНИПУЛЯТОРА
НА БАЗЕ МКЭ
4.1. Моделирование манипулятора
4.2. Особенности создания рациональных КЭМ манипуляторов
4.3. Исследование напряженно-деформированного состояния манипулятора на базе упрощенных (балочных) КЭМ
4.4. Анализ НДС сложных пространственных узлов стрелы манипулятора
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА РАБОЧИЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА
5.1. Постановка задачи
5.2.Анализ способа и места установки датчиков
5.3.Анализ определения нагрузок на рабочем органе
5.3.1. Растяжение и сжатие
5.3.2. Изгиб
5.3.2.1. Вертикальная плоскость
5.3.2.2. Горизонтальная плоскость
5.3.3. Кручение
5.3.4. Сдвиг
5.3.4.1. Вертикальная плоскость
5.3.4.1. Горизонтальная плоскость

5.4. Выводы по главе
ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАНИПУЛЯТОРА МОБИЛЬНОГОРОБОТА
6.1. Постановка задачи
6.2. Условия проведения эксперимента
6.3. Методика проведения эксперимента
6.3.1. Тарировочный эксперимент
6.3.2. Натурный эксперимент
6.4. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

горизонтально направленная сила. В качестве рабочего органа манипулятора мобильного робота может использоваться не только захватное устройство, но и технологические инструменты: гайковерты, резаки и прочее. При работе с таким инструментом нагрузки на рабочий орган могут быть произвольными.
Анализ методов проектирования кранов-манипуляторов и лесных манипуляторов показал, что в расчетах обязательно учитывают нагрузки от веса груза и при этом считают, что центр масс груза расположен на одной вертикали с точкой подвеса рабочего органа (вертикальная нагрузка). Рабочий орган (захват) в грузоподъемных манипуляторах обычно подвешивают к манипулятору свободно на шарнире, поэтому при подъеме захват с грузом может отклоняться таким образом, чтобы центр тяжести груза находился на одной вертикали с центром шарнира. В манипуляторе мобильного робота, в соответствии с требованиями технологии работы, захват фиксируется жестко на манипуляторе (с возможностью принудительного поворота специальным приводом). Поэтому груз не имеет возможности самоустанавливаться. При работе мобильного робота в режиме телеуправления не всегда возможно достоверно оценить положение центра тяжести объекта манипулирования и выбрать необходимое положение захвата относительно центра тяжести груза (рис 2.6). Поэтому, при проектировании манипулятора мобильного робота, необходимо учитывать не только силу тяжести груза, но и возможный момент от силы тяжести груза при смещении его центра тяжести относительно центра захвата, а также другие возможные нестандартные нагрузки, например такие нагрузки, которые могут возникать при перемещении объекта манипулирования в горизонтальной плоскости.