Информационно-измерительная система для определения параметров калибровки манипуляторов универсальных промышленных роботов

• Автор: Жеребятьев, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1 ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОВ

УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТОВ

1.1 Особенности использованя робототехнических систем и шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
1.2 Принцип построения математической модели и преобразование координат универсального промышленного робота
1.3 Решение прямой кинематической задачи для шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота
1.4 Решение обратной кинематической задачи для шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов

1.5 Выводы по разделу

2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОГРЕШНОСТЕЙ

МАНИПУЛЯТОРА УНИВЕРСАЛЬНОГО

ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

2.1 Погрешности шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота

2.2 Математическая модель погрешности повторяемости шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота
2.3 Математическая модель погрешности позиционирования шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота
2.4 Выводы по разделу
3. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ КАЛИБРОВКИ
ШЕСТИЗВЕННЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ УНИВЕРСАЛЬНЫХ
ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ
3.1 Калибровка шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
3.2 Устройство измерительной установки для реализации автоматизированной калибровки шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов

3.3 Алгоритм автоматизированной калибровки шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
3.4 Выводы по разделу
4 МЕТОД ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ
КАЛИБРОВКИ ШЕСТИЗВЕННЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ
4.1 Контактные методы измерительного контроля параметров калибровки манипуляторов универсальных промышленных роботов
^ 4.2 Бесконтактные методы измерительного контроля параметров
калибровки манипуляторов универсальных промышленных роботов
4.3 Метод активного измерительного контроля параметров калибровки шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
4.3.1 Построение диагностических комплексов сложных
механических систем на основе метода активных измерений
4.3.2 Метод активных измерений при измерительном
контроле параметров калибровки шестизвенных 4 манипуляторов универсальных промышленных
роботов
4.3.3 Реализация метода активных измерений при
измерительном контроле параметров калибровки шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
4.3.4 Методика определения дефектов шестизвенных
манипуляторов универсальных промышленных
роботов на основе метода активных измерений
4.4 Алгоритм активного измерительного контроля
4.5 Математическая модель методических погрешностей * измерительного контроля параметров калибровки
шестизвенных манипуляторов универсальных промышленных роботов
4.6 Выводы по разделу
5 ИИС ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЛИБРОВКИ
МАНИПУЛЯТОРОВ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

5.1 ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов универсальных промышленных роботов
5.2 Алгоритм работы ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов УПР
5.3 Описание работы программного обеспечения ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов УПР
5.4 Экспериментальное исследование манипуляторов
5.5 Методика отбора манипуляторов и ее практическое использование
^ 5.6 Практические результаты внедрения УПР, изготовленных с
применением ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов УПР
5.7 Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение А (справочное)
Фотографии измерительных средств
Приложение Б (справочное)
Акты внедрения
Приложение В (справочное)
Рабочая программа УПР для осуществления измерительного контроля параметров калибровки
Приложение Г (справочное)
Экспериментальные данные
Приложение Д (справочное)
Программное обеспечение ИИС
Приложение Е (справочное)
Калибровочный инструмент ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов УПР
Приложение Ж (справочное)
Характеристики датчика измерения отклонений координат характеристической точки рабочего органа

2.2 Математическая модель погрешности повторяемости шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота
Погрешность повторяемости определяется величиной отклонения положений характеристической точки рабочего органа робота в процессе совершения многократных повторяющихся движений в одну и ту же точку пространства при одной и той же конфигурации звеньев.
Источником погрешности повторяемости манипуляторов УПР являются люфты в шарнирах сочленений [80].
Используя математическую модель УПР, полученную в процессе решения прямой кинематической задачи в первом разделе, разработаем модель погрешности повторяемости УПР.
Поскольку на практике работа УПР в роботизированных технологических комплексах и линиях происходит только в положении ПРАВОЙ руки или еще реже только положении ЛЕВОЙ руки, то люфты во втором и третьем шарнирах выбираются под действием собственного веса звеньев и веса рабочего органа. С учетом этого имеем:
Ь2=Ь3=0, (2.1)
где Ь2 ,Ь3 — люфты в 2 и 3 сочленении.
Эта составляющая уменьшает величину погрешности повторяемости в рабочем пространстве УПР.
Кисть манипулятора, исходя из определения погрешности повторяемости, имеет одинаковую конфигурацию кистевых сочленений при многократных приходах в одну и ту же точку рабочего пространства. Пятый шарнир может быть установлен в некоторых случаях четвертым шарниром так, что его ось вращения окажется сонаправленной действию силы тяжести. В такой кинематической конфигурации возникает люфт в пятом шарнире. Если ось вращения пятого шарнира располагается перпендикулярно действию силы тяжести, то люфт в данной конфигурации выбирается под действием силы