Курсовая работа
по дисциплине : Робототехника
тема : Проектирование манипулятора
Содержание
Задание
Введение 4
1. Кинематическая схема манипулятора 6
2. Описание последовательности движений звеньев
манипулятора 7
3. Форма, размеры и расположение рабочей зоны 8
4. Упрощённая конструкция манипулятора со
связанными системами координат 11
5. Результирующие однородные матрицы преобразований
для каждой точки позиционирования 12
6. Принципиальная электрическая схема устройства управления 16
7. Сборочный чертёж манипулятора в прямоугольной
правосторонней системе координат 17
Заключение 18
Литература 19
CPAE EI 2102 972 17 ПЗ
Манипулятор
UTM FRE
EI - 972
1. Кинематическая схема манипулятора
На рисунке 1 представлена кинематическая схема манипулятора выполненная в правосторонней прямоугольной системе координат.
Индекс подвижности манипулятора : Пх – Вz - By
Рис. 1 Кинематическая схема манипулятора
2. Описание последовательности движений звеньев манипулятора
1. В исходном состоянии рабочий орган манипулятора находится в первой точке позиционирования, в начале системы координат. Ни одно из звеньев не совершало движения.
2. Звено один совершает перемещение, в результате чего рабочий орган перемещается из точки один в точку два.
3. Второе звено совершает перемещение, в результате чего рабочий орган поворачивается на 180° и подходит к точке три.
4. Звено один совершает перемещение, при этом рабочий орган перемещается в точку четыре.
5. Второе звено совершает перемещение, в следствии чего, рабочий орган поворачивается на 180° и возвращается в точку один.
3. Форма, размеры и расположение рабочей зоны
Для определения параметров рабочей зоны необходимо рассчитать геометрические размеры манипулятора.
Следовательно, необходимо определить размеры цилиндра поступательного перемещения, а также размеры цилиндра вращательного перемещения.
Сначала определим размеры цилиндра поступательного перемещения:
Рис.2 Цилиндр поступательной подвижности
Определим длину цилиндра L по формуле:
, где
Н – заданное поступательное перемещение
1,1 – взято из конструктивных соображений
Определим диаметр цилиндра D по формуле:
Определим размеры цилиндра вращательных подвижностей:
Рис.3 Цилиндр вращательной подвижности
Определим длину цилиндра L по формуле:
, где
Н – величина поступательного перемещения для поворота на необходимый угол, которая определяется по формуле Н = pd для поворота на угол 360°
d – диаметр вала вращения (4см)
0,05 – запас на поршни и другие конструктивные элементы
Так как имеется две вращательные подвижности, то была рассчитана длина каждой подвижности, которые равны:
Определим диаметр цилиндра D по формуле:
, где
2,5 – коэффициент, учитывающий диаметр вала вращения и тодлщину рейки
1,1 – из конструктивных соображений
Результаты определения диаметра: