ВВЕДЕНИЕ В ПРОФЕССИЮ «Мехатроника и...
TRANSCRIPT
ВВЕДЕНИЕ В ПРОФЕССИЮ «Мехатроника и робототехника»
ИЕРАРХИЯ РОБОТОВ. СТРУКТУРА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА
И.В. Музылева К.т.н., доцент
1 http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Робот
(чеш. robot, от robota – подневольный труд или rob – раб) – автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными). При этом робот может иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.
2 http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Структурная схема робота 1 поколения
3
ВНЕШНЯЯ
СРЕДА
Датчики
внутренней
информации
Управляющий
автомат
Исполнительное
устройство
ЧЕЛОВЕК
РОБОТ
Программа
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Структурная схема робота 2 поколения
4
ВНЕШНЯЯ
СРЕДА
Датчики
внутренней
информации
Подсистема
общения
Модель
внешней
среды
ЧЕЛОВЕК
РОБОТ
Задание
Система
искусственного
интеллекта
Система
управления
Эффекторная
система
Сенсорная
система
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Структурная схема робота 3 поколения
5
ВНЕШНЯЯ
СРЕДАСистема
управления
Система
связи ЧЕЛОВЕК
РОБОТ
Задание
Система
искусственного
интеллекта
Эффекторная
система
Информационно
-измерительная
система
(сенсорика)
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Развитие производства по спирали
6 http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Промышленные роботы
7
В соответствии с ГОСТ 25686-85: Промышленный робот (ПР) - это стационарная или передвижная автоматическая машина, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Перепрограммируемость - это свойство промышленного робота, состоящее в способности заменять управляющую программу автоматически или при помощи человека-оператора. Конструкцию и технические характеристики ПР полностью определяются той задачей, для которой он предназначен.
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Структурная схема промышленного робота
8
Промышленный робот
Манипулятор Устройство управления
Ман
ип
уляц
ио
нн
ая с
ист
ема
Раб
оч
ий
ор
ган
Пр
иво
д
Уст
ро
йст
во
пер
едви
жен
ия
Бло
к у
пр
авлен
ия
ЭВ
М
Си
стем
а св
язи
Ин
фо
рм
аци
он
но-и
змер
ите
льн
ая
сист
ема
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Конструкция робота для точечной сварки
9
1 - узел схвата, на котором монтируется сварочный пистолет; 2 - комплексная система подачи воды, воздуха и электрического тока (WAC); 3 - пневматически стабилизируемый манипулятор; 4 - сетевое питание; 5 - шланги для подачи воды и воздуха; 6 - электродвигатель постоянного тока с сервоуправлением; 7 - редуктор; 8 - трансформатор; 9 - линии питания электродвигателей постоянного тока; 10 - локтевое сочленение, обеспечивающее вращение манипулятора; 11 -локтевое сочленение для вертикального перемещения манипулятора.
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Промышленные роботы агрегатно-модульного типа
10
Агрегатно-модульный подход основывается на том, что ПР состоит из нескольких типов унифицированных агрегатных узлов и блоков (модулей). Таким образом обеспечивается создание широкого диапазона конструкций ПР с техническими параметрами, соответствующими требованиям конкретного потребителя
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Пример построения
11 http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Классификация роботов по области применения
12 http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По характеру выполняемых операций:
13
• технологические (производственные) - выполняют основные операции технологического процесса (гибка, сварка, сборка, окраска и т.д.);
• вспомогательные (подъемно - транспортные) - применяют при обслуживании основного технологического оборудо-вания для автоматизации вспомогательных операций (установки- снятия заготовок, деталей и инструмента, а также на транспортно - складских операциях);
• универсальные - выполняют различные операции и в том числе работы совместно с различными видами оборудова-ния
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По степени специализации:
14
• специальные - выполняют определенную технологическую операцию или обслуживают конкретную модель основного технологического оборудования;
• специализированные (целевые) - выполняют технологи-ческие операции одного вида (сборка, сварка и т.д.) или обслуживают широкую номенклатуру моделей основного технологического оборудования, объединенных общностью манипуляционных действий;
• многоцелевые - выполняют различные основные и вспомогательные операции
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По области применения и виду производства:
15
• литейные, • штамповочные, • сварочные, • механической обработки, • термообработки, • нанесения покрытий, • сборочные, • автоматического контроля, • лазерной обработки, • транспортно -складские и • прочие
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По виду систем координат, в которых они работают:
16
• прямоугольная (плоская и пространственная); • полярная (плоская, цилиндрическая и сферическая); • ангулярная или угловая (плоская, цилиндрическая и
сферическая)
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По числу степеней подвижности:
17
• с одной, • двумя, • тремя, • четырьмя степенями подвижности и • со степенями подвижности более четырех
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По грузоподъемности:
18
• сверхлегкие - грузоподъемность до 1 кг; • легкие - свыше 1 до 10 кг; • средние - свыше 10 до 200 кг; • тяжелые - свыше 200 до 1000 кг; • сверхтяжелые - свыше 1000 кг
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По мобильности (подвижности):
19
• стационарные и • подвижные.
По типу силового привода: • электромеханические, • пневматические, • гидравлические, • комбинированные.
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
По месту расположения приводов:
20
• в едином блоке, • на подвижных звеньях, • комбинированная компоновка
По количеству манипуляторов: с одним, двумя, тремя и четырьмя манипуляторами
По исполнению: • нормального, • пылезащитного, • теплозащитного, • влагозащитного, • взрывобезопасного и т.д. исполнения.
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/
Библиография
21
1. Марш П., Александер И., Барнетт П., Дулинг Д., Гилл К., Мэтьюз П., Моравек Г. 'Не счесть у робота профессий' \\Перевод с англ. Кузьмина Ю.А. Под редакцией д-ра мед. наук, проф. Гурфинкеля В.С. - Москва: Мир, 1987 - с.182
2. Ивацевич Ю.В. Лекции по основам робототехники [Электронный ресурс] http://www.studfiles.ru/preview/5970675/
http://cifra.studentmiv.ru/vvedenie-v-professiyu/vvp-mr_1-semestr/03_ierarhiya-robotov/