Алгоритмизация микропроцессорного управления многодвигательным электроприводом l-координатного робота - артикулятора

• Автор: Васильев, Максим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 190 с. : ил.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ
1Л. Использование артикуляторов в условиях диагностики
зубочелюстной системы человека и изготовление протезов в ортопедической стоматологии
1.2. Понятие об/-координатах
1.3. Связь I - координат с декартовыми координатами
1.4 Кинематика / - координатного робота
1.5 Принцип построения и структура манипуляторов с
параллельными кинематическими цепями
1.6 Прямая и обратная задачи о положениях робота с шестью
степенями свободы
1.7 Решение обратной задачи о положениях для роботов с параллельными кинематическими цепями и использование линеаризации для решения прямой задачи о положениях
механизмов параллельной структуры
Выводы
МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОБОТ - АРТИКУЛЯТОР
2.1 Выбор и анализ энергетических возможностей
исполнительных приводов артикулятора
2.2 Моделирование динамики манипулятора
2.3 Описание /- координатного робота - манипулятора
2.4 Шаговый двигатель и способы управления шаговым
двигателем
2.5 Уравнение движения шагового привода в физической и
безразмерной формах записи
2.6 Методы анализа уравнений движения шагового привода. Исследование идеализированного уравнения движения
шагового привода
Выводы
АЛГОРИТМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ РОБОТ -АРТИКУЛЯТОР
3.1. Разработка исполнительной системы управления
автоматическим артикулятором
3.2 Разработка принципиальной схемы управления
3.2.1 Выбор типа усилителя и схемы включения
3.2.2 Разработка принципиальной схемы усилителя тока
3.2.3 Разработка принципиальной схемы блока питания
3.2.4 Разработка принципиальной схемы блока микроконтроллера
3.2.5 Разработка принципиальной схемы блока коммутации
3.3 Алгоритм кнопочного управления шаговым двигателем
3.4 Алгоритм автоматического управления комплексом робот
артикулятор
3.5 Моделирование динамики электротехнического комплекса
робот - артикулятор
Выводы
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОБОТ -АРТИКУЛЯТОР
4.1 Описание экспериментальной установки робота
артикулятора
4.2 Технико-экономические показатели системы робот
артикулятор

4.2.1 Оценка жизненного цикла изделия
4.2.2 Анализ конкурентной среды
4.2.3 Характеристика инновационного процесса в современных условиях
4.3 Анализ погрешностей результатов натурного эксперимента 138 Выводы
Заключение
Литература
Приложение 1 - Траектории движения реперных точек
Приложение 2 - Алгоритм кнопочного управления
Приложение 3 - Алгоритм автоматического управления
Приложение 4 - Справочные данные на ДШР 39-0,006-1,8УХЛ4
Приложение 5 - Чертежи на ДШР 39-0,006-1,8УХЛ4
Приложение 6 - Акт внедрения в учебный процесс ВГТУ
Приложение 7 - Акт внедрения в лечебный процесс
стоматологической поликлиники
Приложение 8 - Акт внедрения в учебный процесс ВГМА имени
Н.Н. Бурденко

Как известно уравнения Лагранжа II рода для произвольной кинематической цепи можно представить в следующей форме:
с! дЬ дЬ
(2.7)
“"дь
где Ь = Т-П — функция Лагранжа системы, Т — кинетическая энергия системы, П — потенциальная энергия системы, — обобщенные координаты,
где £ - вектор параметров артикулятора и перемещаемой им платформы (длины звеньев, масса и моменты инерции звеньев, массы платформы),
- матрица-функция размерности 6x6,
Следует отметить, что выражения (2.7) и (2.8) учитывают только динамику, обусловленную инерционностью масс кинематической цепи артикулятора.
При исследовании роботов с достаточно протяженной кинематической схемой большое значение имеет упругая податливость, поскольку она приводит к дополнительным колебательным степеням свободы. При определенных условиях в системе с упругим передаточным механизмом может возникнуть резонанс. Резонанс опасен для системы в целом, поэтому при динамическом анализе упругой податливости необходимо убедиться в том, что возможность его возникновения исключена.
Упругая податливость конструкции манипулятора обусловлена различными факторами, которые можно разделить на две группы: упругая податливость узлов и упругая податливость звеньев. К упругой податливости узлов (шарниров) отнесем все факторы, действующие в узлах (соединениях) роботов: упругость шарниров.
— обобщенные скорости, — обобщенные силы. Выражение (2.7) можно представить в виде:
А{Ч, %) 4+ Ъ(д, q, £) = Мдинк
(2.8)
Ь(я,д,£) - вектор-функция размерности шесть.