Бурдаков С. Ф. и др.
2 Проектирование Манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов: Учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по спец. «Робототехнические системы»/ С. Ф. Бурдаков, В. А. Дьяченко, А. Н. Тимофеев— М.: Высш. шк., 1986, — 264 с.: ил.
В пособии рассматриваются основные методы и принципы проектирования промышленных роботов и их компонентов, излагаются вопросы аналитического исследования кинематики и динамики роботов, расчета следящих приводов степеней подвижности манипуляторов и методы экспериментального исследования роботов, вопросы проектирования роботизированных технологических комплексов и гибких производственных систем с применением промышленных роботов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В учебном пособии показан системный подход к постановке задачи и последовательность выполнения начальных этапов проектирования манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов. Значительное внимание уделено систематизации исходной информации для проектирования. Приведены основные компоновочные решения манипуляторов, модулей степеней подвижности, роботизированных комплексов и их элементов. Рассмотрены методы выбора вариантов схемных решении и расчета конструктивных параметров манипуляторов и приводов, обеспечивающих заданные характеристики робота, а также основные направления модернизации и унификации манипуляторов, их моду.г,ей и агрегатов.
Учебное пособие предназначено для студентов технических вузов, обучающихся по специальности «Робототехнические системы». Оно может быть полезно студентам вузов робототехнических специализаций других специальностей, слушателям факультетов по переподготовке кадров по новым перспективным направлениям науки и техники и инженерно-техническим работникам, занимающимся вопросами расчета и конструирования роботов и робототехнических комплексов.
Изложенные в пособии методы расчета и конструирования могут быть использованы как при традиционном проектировании, так и при создании системы автоматизированного проектирования роботов. Многие этапы проектирования и расчеты достаточно формализованы, доведены до конкретных методик и могут решаться с помощью ЭВМ.
Авторы выражают благодарность рецензентам данной книги — коллективу кафедры «Промышленные роботы и робототехнические системы» Московского станкоинструментального института (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В. С. Кулешов) и д-ру техн. наук, проф. В. С. Медведеву (МВТУ им. Н. Э. Баумана).
Все замечания и пожелания просим направлять в издательство «Высшая школа» по адресу: 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., 29/14.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
* Q
Предисловие................. .
Введение ..................
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАНИПУЛЯТОРОВ ПРОМЫШ-
ЛЕННЫХ РОБОТОВ............. °
Глава 1. Общие вопросы проектирования манипуляторов .... ° § 1.1. Основные этапы проектирования манипуляторов и их содержание .............. '
§ 1.2. Выбор компоновочных схем манипуляторов..... и
§ 1.3. Унификация и агрегатно-модульное построение роботов . . 1Ь
§ 1.4. Захватные устройства........... ~1
§ 1.5. Силовой расчет манипулятора......... ^
§ 1.6. Точностный расчет манипулятора........ ^о
Глава 2. Проектирование модулей степеней подвижности манипулятороз 40
§ 2.1. Компоновка модулей.........• 40
§ 2.2, Силовой расчет модулей.......... 5°
§ 2.3. Точностный расчет модулей......... °0
§ 2.4. Расчет модулей на жесткость......... 67
§ 2.5. Выбор основных конструктивных параметров модулей . , 72
§ 2.6. Механизмы приводов роботов......... 85
Глава 3. Исследование кинематики и динамики манипуляторов ... 93
§ 3.1. Кинематика манипуляторов......... 93
§ 3.2. Динамика манипуляторов.......... НО
§ 3.3. Динамика приводов и учет упругой податливости элементов
манипулятора ............. 1'8
§ 3.4. Анализ частотных свойств манипуляторов..... 126
Глава 4. Проектирование следящих приводов роботов...... 133
§ 4.1. Постановка задачи и основные этапы проектирования . . 134
§ 4.2. Выбор основных элементов следящего привода ... 136
§ 4.3. Динамический расчет следящего привода § 4.4. Учет упругой податливости элементов привода . § 4.5. Учет нелинейных характеристик элементов привода Глава 5. Экспериментальные исследования манипуляторов , § 5.1. Исследование жесткости манипулятора
148 160 168 173 174
§ 5.2. Исследование погрешности позициониррвания промышленно
го робота . ............180
§ 5.3. Исследование динамических характеристик манипулятора 185
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.......... 188
Глава 6. Роботизированные комплексы и гибкие производственные системы ................. 188
§ 6.1. Понятие и структура роботизированных комплексов и гибких производственных систем......... 188
§ 6.2. Постановка задачи проектирования РТК...... 196
§ 6.3. Организация работы РТК.......... 198
§ 6.4. Вспомогательное оборудование роботизированных комплексов 210
§ 6.5. Компоновка роботизированных комплексов..... 216
§ 6.6. Транспортно-накопительные системы ГПС..... 225
Глава 7. Проектирование роботизированных технологических комплексов 236 § 7.1. Общая последовательность проектирования РТК .... 237 § 7.2. Проектирование участков РТК с одним роботом .... 240 § 7.3. Геометрическое согласование параметров робота и оборудования ............... 246
§ 7.4. Определение скорости манипулирования...... 252
§ 7.5. Построение планировки РТК......... 254
Заключение.................. 259
Список литературы............... 261
Предметный указатель.............. 262