- •Промышленные роботы
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Тема 1.1. Устройство пр и модульный принцип его построения (8 часов)
- •Тема 1.2. Классификация и характеристики пр (12 часов)
- •Раздел 2. Конструкция промышленных роботов (16 часов)
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем 70 часов) Введение (4 часа)
- •Раздел 1. Устройство и технические характеристики промышленных роботов (20 часов)
- •Тема 2.1. Механика манипуляторов пр (8 часов)
- •Тема 2.2. Устройства перемещения пр (4 часа)
- •Тема 2.3. Рабочие устройства пр (4 часа)
- •Раздел 3 . Приводы и системы управления промышленных роботов (16 часов)
- •Тема 3.1. Приводы пр (8 часов)
- •Тема 3.2. Системы управления пр (4 часа)
- •Тема 3.3. Сенсорные средства пр (4 часа)
- •Раздел 4. Робототехнические комплексы (12 часов)
- •Заключение (2 часа)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины промышленные роботы
- •Раздел 2. Конструкция промышленных роботов
- •2.1. Механика манипуляторов
- •2.3. Рабочие устройства пр
- •2.2. Устройства перемещения пр
- •3.1. Приводы пр
- •3.2.Системы управления пр
- •3.3. Сенсорные средства пр
- •Раздел 4. Робототехнические комплексы
- •Раздел 1. Устройство и технические характеристики промышленных роботов
- •1.1. Устройство пр и модульный принцип его построения
- •1.2. Классификация и характеристики пр
- •Раздел 3. Приводы и системы управления
- •Промышленных роботов
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникативных технологий
- •2.5. Практический блок
- •Лабораторные работы (очно-заочная и заочная формы обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •Опорный конспект Общие указания к изучению дисциплины
- •Введение
- •Раздел 1. Устройство и технические характеристики промышленных роботов
- •1.1. Устройство пр и модульный принцип его построения
- •1.2. Классификация и характеристики пр
- •Раздел 2. Конструкция промышленных роботов
- •2.1. Механика манипуляторов пр
- •2.2. Устройства перемещения пр
- •2.3. Рабочие устройства пр
- •Раздел 3. Приводы и системы управления промышленных роботов
- •3.1. Приводы пр
- •3.2. Системы управления пр
- •3.3. Сенсорные средства пр
- •Раздел 4. Робототехнические комплексы
- •Заключение
- •3.3. Учебное пособие введение
- •Раздел 1. Устройство и технические характеристики промышленных роботов
- •1.1. Устройство пр и модульный принцип его построения
- •1.2. Классификация и характеристики пр
- •1.2.1. Геометро-кинематические характеристики пр
- •1.2.2. Технические характеристики промышленных роботов
- •1.2.3. Классификация промышленных роботов
- •Раздел 2. Конструкция промышленных роботов
- •2.1. Механика манипуляторов пр
- •2.1.1. Задачи механики манипуляторов
- •2.1.2. Кинематический анализ механизма манипулятора
- •2.1.3 Динамика манипуляторов промышленных роботов. Силовой расчет манипулятора
- •2.1.4. Уравновешивание манипуляторов
- •2.2. Устройства перемещения пр
- •2.3. Рабочие устройства пр
- •2.3.1. Захватные устройства пр
- •2.3.2. Технологические инструменты
- •Раздел 3. Приводы и системы управления промышленных роботов
- •3.1. Приводы пр
- •3.1.1. Сравнительная оценка приводов пр
- •3.1.2. Исполнительные и передаточные элементы привода пр
- •3.1.3. Гидравлические приводы промышленных роботов
- •3.1.4. Пневматические приводы промышленных роботов
- •3.1.5. Электроприводы промышленных роботов
- •3.2. Системы управления пр
- •Структура системы программного управления промышленными роботами пр
- •3.3. Сенсорные средства пр
- •3.15. Схема ультразвукового сенсорного устройства
- •Раздел 4. Робототехнические комплексы
- •Заключение
- •3.4. Глоссарий
- •3.5. Технические и программные средства обеспечения дисциплины
- •3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.6.1. Лабораторная работа №1 Изучение технических характеристик макета электромеханического робота
- •Содержание отчета
- •3.6.2. Лабораторная работа №2 Проверка характеристик пневматического привода робота на соответствие техническим данным
- •Содержание отчета
- •Задание на практическую работу
- •Отчет о работе
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •4.2. Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению
- •4.2.1. Задание на контрольную работу
- •Исходное положение объекта
- •Порядок выполнения работы
- •Вторичное положение объекта в позиции переработки машины-автомата
- •4.2.2. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4.3. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест №1 (по разделу 1)
- •Тест №2 (по разделу 2)
- •Тест №3 (по разделу 3)
- •Тест №4 (по разделу 4)
- •Правильные ответы на вопросы тренировочных тестов
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к зачету
- •Содержание
- •Раздел 1. Устройство и технические характеристики промышленных роботов 20
- •Кульчицкий Александр Александрович Наумова Алла Константиновна Промышленные роботы
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
1.2.2. Технические характеристики промышленных роботов
Номенклатура основных показателей ПР устанавливается ГОСТ 25378-82. Применяемость этих машин в наибольшей степени определяется следующими видами показателей:
1. Общая характеристика:
1.1. область применения (специализированный, универсальный…);
1.2. номинальная грузоподъемность;
1.3. погрешность позиционирования (повторяемость) (до 0,025 мм – сборочные, 0,1…0,2 сварочные ….;
1.4. число манипуляторов;
1.5. число степеней подвижности (3…6);
1.6. возможность передвижения;
1.7. способ установки и крепления (напольный, подвесной, пристаночный…);
1.8. система координат;
1.9. конструктивные особенности;
1.10. зона обслуживания;
2. Характеристики привода:
2.1. тип привода;
2.2. быстродействие (скорости перемещения: линейные – до 3…6 м/с, с прямым приводом 8…12 м/с, угловые);
2.3. мощность;
3. Характеристика управления:
3.1. тип управления;
3.2. метод программирования;
4. Средства очувствления:
4.1. тип датчиков;
4.2. число каналов связи.
Быстродействие ПР определяют максимальной скоростью линейных перемещений центра схвата манипулятора. Различают ПР с малым (VM<0,5 м/с), средним (0,5 < VM < 1,0 м/с) и высоким (VM>1,0м/с) быстродействием. Современные ПР имеют в основном среднее быстродействие и только около 20 % – высокое.
Точность манипулятора ПР характеризуется абсолютной линейной погрешностью позиционирования центра схвата. Промышленные роботы делятся на группы с малой (D rM< 1 мм), средней (0,2 мм < D, rM < 1 мм) и высокой (D rM< 0,2 мм) точностью позиционирования.
Наибольшие погрешности определяются назначением ПР. Так, для окрасочных работ допускаются погрешности до 10 мм, а большинство вспомогательных и технологических ПР имеют максимальные погрешности от нескольких десятых долей миллиметра до 2...3 мм.
Средние линейные скорости исполнительных устройств ПР изменяются в пределах Vср=0,3...1,0 м/с (в некоторых специальных ПР скорость увеличивается до 3...4 м/с); угловые скорости для переносных степеней подвижности (необходимых для обеспечения перемещения предмета в любую точку рабочего пространства) W = 30...90 /с, для ориентирующих степеней подвижности (обеспечивающих ориентирование предмета в точке рабочего пространства) W = 180...300 /с.
Количество кинематических пар в схеме определяет число степеней подвижности манипулятора: чем больше это число, тем точнее робот может воспроизводить движение руки человека. Если движение пальцев руки учитывать только в одном слитом движении охватывания, то рука человека имеет 12 степеней подвижности. В манипуляторах хорошее воспроизведение свойств руки человека достигается при степени подвижности манипулятора, равной семи, и при условии, что оконечное звено манипулятора, осуществляющее взятие предмета (схват), имеет возможность полно-оборотного вращения.
1.2.3. Классификация промышленных роботов
Промышленные роботы классифицируются по следующим признакам:
по характеру выполняемых технологических операций:
основные;
вспомогательные;
универсальные;
по виду производства:
литейные;
сварочные;
кузнечно-прессовые;
для механической обработки;
сборочные;
окрасочные;
транспортно-складские;
по системе координат руки манипулятора:
прямоугольная;
цилиндрическая;
сферическая;
сферическая угловая (ангулярная);
другие;
по числу подвижностей манипулятора;
по грузоподъемности:
сверхлегкие (до 10 Н);
легкие (до 100 Н);
средние (до 2000 Н);
тяжелые (до 10000 Н);
сверхтяжелые (свыше 10000 Н);
по типу силового привода:
электромеханический;
пневматический;
гидравлический;
комбинированный;
по подвижности основания:
мобильные;
стационарные;
по виду программы:
с жесткой программой;
перепрограммируемые;
адаптивные;
с элементами искусственного интеллекта;
по характеру программирования:
позиционное;
контурное;
комбинированное.
