Конструирование роботов — манипуляторов

 

Многие наши школьники уже самостоятельно конструируют промышленных робо­тов — разумеется, в кружках под руководством специа­листов. Так, школьники из Подмосковья (г. Электро­сталь) не так давно изгото­вили механическую руку (рис. 90). Рука робота укре­плена на самодвижущейся тележке. Управляют рукой и тележкой с пульта дистан­ционно. Устройство пред­назначено для работы в ток­сичной среде.

Рис 90 Механическая рука

 

Рис 91 Космический шагоход «Марс — 1»

Ребятами созданы многочисленные модели стопо­ходящих роботов, оснащенных манипуляторами. На рис. 91 показана действующая модель космического шагохода «Марс — 1», разработанного учащимися Одессы.

Если вы займетесь конструированием моделей ма­нипуляторов, то вам помогут некоторые типовые кон­структорские решения индустриальной робототехники, с которыми мы сейчас познакомимся.

Системы привода современных манипуляторов. Со­временные системы привода промышленных манипу­ляторов примерно в 20% случаев пневматические, в 50% — гидравлические и в 30% — электрические. Гидравлический привод целесообразен в манипулято­рах, оперирующих большими массами, пневматиче­ский, как более скоростной, — в схватывающих устрой­ствах. Электрический привод удобнее использовать в обучающихся роботах, выполняющих различные ра­бочие операции (рис. 92). Он, как правило, состоит из тиристорного или транзисторного устройства питания

Рис 92 Э чектрическии привод робота

Рис 93 Зоны действия мани­пулятора

Рис 94 Варианты установки манипулятора

<—> Устройство поступательного движения < поворотное устройство

Рис 95 Примеры кинематических схем манипуляторов

электропривода и системы контроля за траекторией движения манипулятора. В систему контроля входят устройства регулирования тока электропривода, регу­ляторы частоты вращения и положения манипулятора. В отдельном шкафу размещено командно — програм­мное устройство и телевизионный экран системы кон­троля и управления.

Рабочие зоны манипулятора и зоны опасности. Зоны действия манипулятора (рис. 93) — это рабочее про­странство, зона перемещения вспомогательных устройств манипулятора (его направляющих, противо­весов и т.д.) и зона опасности. При налаживании ма­нипулятора определяют его запрограммированное ра­бочее пространство, размеры которого меняются от задачи к задаче.

Структура манипулятора в зависимости от его раз­мещения на рабочем месте. Из рис. 94 видны воз­можные варианты установки манипулятора и характер движения его основных элементов в различных усло­виях. Стрелки на рисунке показывают виды движения устройств манипулятора.

На рис. 95 приведены примеры кинематических схем различных вариантов манипуляторов.