рука манипулятора. Устройства для обеспечения движения по вращательным степеням подвижности

  

Вся электронная библиотека >>>

 Роботы >>>

 

 

 ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ


Раздел: Наука и техника

 

5.2.3. Устройства для обеспечения движения по вращательным степеням подвижности

  

Число вращательных степеней подвижности манипуляторов, учитывая и ориентирующие, обычно превышает число поступательных; исключение представляют манипуляторы, работающие в прямоугольной системе координат. Условия движений по различным степеням подвижности существенно отличаются: по требуемому углу поворота (который в среднем изменяется от 20-30° до 180-270° и обычно не превышает 360°); величине угловой скорости; величинам сопротивления сил трения и моментам инерции и вращающихся масс.

Таким образом, значительное число вращательных перемещений у манипуляторов, различные условия движения по разным степеням подвижности, разнообразие применяемых силовых приводов, а также требования компактности, конструктивной простоты, унификации и т.п. определяют многообразие используемых в манипуляторах устройств для обеспечения вращения звеньев. Аналогично устройствам для создания прямолинейного движения () их можно разделить по типу силового привода на две группы: устройства с пневмо- и гидроцилиндрами и устройства с моторами.

Одним из наиболее распространенных способов преобразования поступательного движения во вращательное является применение зубчато-реечного механизма; при этом могут использоваться два цилиндра одностороннего действия ( 5.6,а), с поршнями которых" связана зубчатая рейка (ЗР), движущаяся поступательно и вращающая зубчатое колесо (ЗК). Последнее жестко скреплено с вращаемым элементом узла (У) манипулятора С помощью такого зубчато-реечного механизма можно произвести поворот на любой угол до 360°, а в необходимых случаях и более. При повороте на относительно небольшой угол можно использовать схему ( 5.6,6), в которой зубчатое колесо выполнено в виде зубчатого сектора (ЗС). Угол поворота элемента узла в этом случае примерно равен углу ос зубчатого сектора Достаточно распространены устройства поворота, в которых для связи между силовыми цилиндрами и вращаемыми элементами используют гибкие тяговые органы - роликовые цепи, стальные ленты и канаты. Такие устройства снабжаются двумя цилиндрами (Ц) двух- или одностороннего действия, штоки которых воздействуют на тяговый орган (Т) ( 5.6,6), огибающий звездочку (или шкив) (Зв), связанную с вращаемым узлом. Для увеличения угла поворота такое устройство может оснащаться полиспастной системой ( 5.6, г) с дополнительными звездочками (Зв 1). В этом случае обеспечивается угол поворота узла вдвое больше по сравнению с обычной схемой при одинаковых величинах перемещения поршней цилиндров.

Следует отметить, что для большинства рычажных систем устройств поворота при постоянной линейной скорости поршней цилиндров угловая скорость вращения звена не постоянна, что следует отнести к недостаткам подобных конструктивных схем.

Наибольшее разнообразие конструкций имеют устройства поворота, в которых используют различные моторы вращательного движения - высокомоментные низкооборотные и высокооборотные пневмо-, гидро- и электродвигатели. Высокомоментные низкооборотные моторы могут непосредственно соединяться с вращаемым звеном, что значительно упрощает конструкцию модуля вращательного движения. При использовании выскооборотных двигателей ( 5.7) между вращаемым узлом (У) и мотором (М) располагается та или иная трансмиссия (Тр) для преобразования параметров движения и согласования вращающихся осей. В частном случае трансмиссия конструктивно оформляется в виде отдельного агрегата - редуктора.

К наиболее компактным редукторам относятся планетарные и волновые, при использовании которых устройство поворота может быть установлено в непосредственной близости от вращательной кинематической пары, что существенно упрощает конструкцию и обслуживание манипуляторов. Во многих случаях приводные двигатели располагаются на значительных расстояниях от вращаемых звеньев. Например, в конструкциях ряда манипуляторов поворотные звенья ориентирующего устройства "руки" приводятся в движение от моторов, установленных на противоположном конце "руки или другом, достаточно удаленном от звена месте манипулятора. Такое взаиморасположение моторов и вращаемых ими звеньев требует конструктивно сложной, протяженной и многоступенчатой трансмиссии. В качестве элементов таких трансмиссий используются практически все существующие виды механических передач (см. 7.8. Передаточные механизмы).

Особое место занимают применяемые иногда устройства поворота, в которых осуществляется двойное преобразование вида движения с одновременным редуцированием параметров движения ( 5.8) посредством использования кинематической пары "винт-гайка" (ВГ) в сочетании с шарнирно установленным рычагом (Р). По характеру воздействия на вращаемое звено они близки к устройствам поворота с силовыми цилиндрами ( 5.6, d, е) и могут заменять последние.

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ

 

Смотрите также:

 

Манипуляторы, манипулятор с центрирующими устройствами

 

 Роботы. Значение происхождение слова Робот

Такие роботы называются промышленными. Большинство промышленных роботов — это роботы-манипуляторы. Они имеют механическую «руку»...

 

Как делают и испытывают легковые автомобили

Проворная рука робота свободно добирается до самых труднодоступных мест кузова. Робот-сварщик прекрасно взаимодействует с- роботом...

 

Роботы для станков и линий. Промышленный робот

Такие роботы называются промышленными. Большинство промышленных роботов — это роботы-манипуляторы. Они имеют механическую «руку...

 

Буякас - Зрительные и двигательные аспекты работы глаза в задачах...

В основных экспериментах производилась одновременная регистрация движений глаз, цели и руки (рукоятки манипулятора).

 

Подводная техника

ОСА-3 снабжен телевизионными установками для наблюдений во всех направлениях и механическими руками-манипуляторами, которые берут пробы грунта...