Основы мехатроники и робототехники
Роботы с параллельными манипуляторами, платформенные роботы
жүктеу/скачать 3,35 Mb. Pdf көрінісі
|
Sholanov 1
| 6.4. Роботы с параллельными манипуляторами, платформенные роботы
В настоящее время исполнительные механизмы многих роботов, станков имеют одно и много контурные замкнутые кинематические цепи [27]. Ниже даны примеры механизмов, содержащих замкнутые контуры. Требуемую степень свободы (от двух до шести) объекту позиционирования обеспечивают роботы-позиционеры. Исполнительные механизмы роботов- позиционеров имеют приводные кинематические пары, расположенные на основании. Позиционер соединяется с ними посредством пространственной кинематической цепи. Таким образом, исполнительный механизм робота- позиционера представляет многоподвижный пространственный механизм, который содержит три и более замкнутых кинематических цепей. На рис.6.10. показано строение исполнительного механизма робота-позиционера, имеющего шесть степеней свободы. Элементарные линейные перемещения позиционера 13 вдоль выбранных осей координат и угловые перемещения вокруг осей коор- динат осуществляются совместным движением в приводных кинематических парах 1-0, 2-0, 3-0, 4-0, 5-0, 6-0, а также с помощью кинематических цепей из звеньев 1-12-13, 2-11-13, 3-8-13, 4-7-13, 5-9-13, 6-10-13. Управляемый механизм робота-позиционера содержит шесть замкнутых кинематических цепей (шесть контуров). Например, кинематическая цепь, составленная из звеньев 0-3-8-7-4- 0, образует замкнутый контур. В роботах-позиционерах приводные кинематические пары расположены непосредственно на основании. Подвижные звенья могут образовывать с основанием поступательные или вращательные приводные кинематические пары. Благодаря особенностям строения исполнительных механизмов, роботы-позиционеры обладают высокой жесткостью, точностью позиционирования и большой грузоподъемностью. К их недостаткам следует отнести ограниченность зоны обслуживания, сложность решения в однозначном виде прямой и обратной задач кинематики. Механизм, в котором выходное звено связано с основанием несколькими кинематическими цепями, каждая из которых либо содержит приводы, либо налагает на выходное звено некоторое число связей, называют механизмом с параллельной структурой или параллельными манипулятором. Как следует из определения, механизмы многих параллельных манипуляторов представляют многоконтурные многоподвижные пространственные механизмы.иВ этих механизмах существенно влияние подвижностей звеньев соседних кинематических цепей друг на друга. Поэтому для выполнения 107 заданного перемещения выходного звена необходимо обеспечить согласованные перемещения в приводных кинематических парах различных кинематических цепей. Рис.6.10 Схема строения манипулятора робота-позиционера Встречаются и другие названия этих механизмов: с параллельной топологией , с параллельными приводами, платформенного типа, параллельные высоких классов. Первым представителем управляемых механизмов с Рис.6.11. Платформа Гофа-Стюарта параллельной структурой является платформа Гофа-Стюарта (рис.6.11.). 108 Платформа Гофа-Стюарта имеет платформу 3, соединенную посредством шести кинематических цепей (2) с основанием (1). Платформа имеет 6 управляемых степеней свободы благодаря шести приводам 3. Этот робот используется в стыковочных узлах космических аппаратов, применяется для имитации полета при обучении летчиков и т.д. В настоящее время класс механизмов с параллельной структурой постоянно расширяется. Так, например, созданы так называемые гибридные механизмы с параллельной структурой, кинематические цепи которых имеют, наряду со звеньями, образующими замкнутые контуры, последовательно соединенные звенья, образующие незамкнутые кинематические цепи. К другому классу так называемых избыточных манипуляторов с параллельной структурой относятся манипуляторы, в строение которых, для исключения взаимного влияния движения звеньев, включаются дополнительные кинематические пары. Все эти механизмы можно также отнести к многоконтурным пространственным многоподвижным механизмам. Большое число связанных общим движением звеньев существенно усложняет как анализ, так и синтез этих механизмов. Автором [27] предложены многоподвижные одноконтурные пространственные управляемые механизмы, которые не имеют многих недостатков свойственным многоподвижным механизмам с незамкнутой кинематической цепью, механизмам параллельных манипуляторов. На рис.6.12 a,b показаны действующая модель робота КазНТУ и его кинематическая схема. a) 109 b) Рис.6.12. Робот КазНТУ Механизм (рис.6.12, а ) состоит из двух двухподвижиых кинематических це- пей (1),(3) и соединительного звена 2. Два поступательных движения в каждом из кинематических цепей совершаются в параллельных плоскостях жүктеу/скачать 3,35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|