Оптимизация конструктивных параметров промышленных роботов позиционного типа

• Автор: Егорова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 c. : ил

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Промышленные роботы. Зтапк развития и современные задачи

1.2. Модульный принцип построения конструкций промышленных роботов

1.3. Взаимозависимости некоторых характеристик сойотов

1.4. Цель и задачи исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

С ЖЕСТКОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СВЯЗЬЮ

2.1. Особенности движения робота с жесткой кинематической связью между отдельными звеньями

2.2. Составление уравнений движения робота с жесткой кинематической связью

2.3. Описание моделирующей программы МОДС Моделирование и Оптимизация Динамических Систем
2.4. Алгоритм моделирования динамики робота на ЭВМ.
Подготовка входных данных и результаты расчета
Выводы к главе 2
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА
3.1. Особенности конструкции промышленного робота с жесткой кинематической связью
3.2. Задачи экспериментального исследования. Описание установки и методики измерений угловых перемещений робота 79 Выводы к главе 3
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРО,Ш1ШГЕННЫХ РОБОТОВ С ПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Постановка задачи оптимизации. Основные этапы
ее решения
4.2. Выбор варьируемых параметров и критериев
качества
4.3. Оценка оптимального быстродействия промышленного робота
4.4. Оценка оптимальной точности позиционирования
промышленного робота
Выводы к главе 4
Глава 5. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА МОДУЛЬНОГО ТИПА РПМ
5.1. Алгоритм оценки показателей качества РШ-25 на ЭВМ. Составление таблиц испытаний и выбор оптимального варианта
5.2. Построение регрессионных моделей. Оценка влияния
масс узлов РПМ-25 на, его динамические характеристики
Выводы к главе 5
Заключение
Литература
Приложения

В последние десятилетия бурное развитие получила новая отрасль техники - роботостроение, создающая и производящая новую разновидность автоматических машин - промышленные роботы (ПР).
Повышенный интерес к роботам объясняется тем, что с их по -мощью могут быть решены важные социальные и экономические проблемы.
С одной стороны, промышленный робот является универсальным средством автоматизации самых разнообразных процессов производства, играющим важную роль в проблеме преодоления дефицита рабочей силы, а с другой - специальным средством, позволяющим устранить тяжелый, монотонный, вредный для здоровья, ручной труд.
Роботы нашли экономически целесообразное применение во многих отраслях народного хозяйства и явились важным фактором в деле по -вышения производительности труда. Они оказались тем недостающим звеном, появление которого позволило решить задачи комплексной автоматизации на более высоком уровне, объединяя средства производства предприятия в единый автоматизированный комплекс.
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУ1 съезде КПСС, одной из главных признана задача ".... и на основе использования достижений науки и техники развивать произ -водство и обеспечить широкое применение автоматических манипуля -торов (промышленных роботов) ", которые совместно с системами автоматического управления с использованием микропроцессов и мини-ЭВМ станут базой для создания автоматических цехов и заводов.
Таким образом, промышленные роботы (автоматические манипуляторы с программным управлением) являются одним из основных средств комплексной автоматизации производства и решения проблемы трудовых ресурсов.

раммирования вводить в память ЭВМ модель динамической системы, вносить в нее изменения, давать задание на расчет и оптимизацию.
При использовании МОДС дифференциальные уравнения движения промышленного робота заменяются структурной схемой, состоящей из функциональных блоков, и не требуют каких-либо математических преобразований и приведений к форме, удобной для вычисления на ЭВМ.
Структурная схема строится из типовых блоков, приведенных в таблице 2Л в предположении, что известны значения старших производных . Поэтому для получения решения достаточно выполнить 2 раза операцию интегрирования. В программе реализованы явный и неявные методы интегрирования Рунге-Вутта второго порядка с автоматическим выбором шага интегрирования.
Применение МОДС значительно сокращает время подготовки и отладки программы моделирования динамики ПР, а также само время сче та.
Уравнения движения промышленного робота с четырьмя степенями подвижности и с жесткой кинематической связью между вторым и третьим звеньями, полученные в гл.2, были представлены блок-схемой (рис. 2.4 ). При этом каждому блоку структурной схемы присваивается свой номер - произвольное целое положительное число в диапазоне от I до 9999, за исключением 101 и 102, которым соответствуют сигналы I ( "Ь ) и "Ь . Примечательно, что порядок нумерации блоков безразличен, что особенно важно при внесении изменений в структурную схему.
Входными сигналами каждого блока служат выходы других блоков (иногда с обратным знаком). Внешнее воздействие формируется с помощью стандартных сигналов и типовых блоков.
Для удобства контролирования правильности составления блок-схемы, а также для возможности скорейшего внесения изменений, она условно разбита на четыре части ( по количеству уравнений в