Порядок выполнения заданий

В качестве заданий на практические занятия и УНИРС выносится исследование движения плоского трехзвенного манипулятора промышленного робота. В качестве исходных данных выступают:

- кинематическая схема манипулятора;

- типовые законы движения звеньев манипулятора, заданные в относительных единицах;

- кинематические параметры звеньев манипулятора;

- время движения и начальные значения обобщенных координат манипулятора.

1. Построение диаграмм относительных перемещений, скоростей, ускорений, кинетической мощности, диаграмм максимальных коэффициентов скоростей, ускорений и кинетической мощности.

Диаграммы относительных перемещений ζ (k), скоростей δ(k), ускорений ξ(k) и кинетической мощности d(k) следует построить для всех трех степеней подвижности (здесь k – относительный коэффициент времени, относительное время).

Вначале строится, по приведенным в исходных данных аналитическим зависимостям, диаграмма ζ (k). Для построения диаграмм δ(k) и ξ(k) необходимо продифференцировать соответствующее число раз зависимость ζ (k).

Относительная кинетическая мощность рассчитывается по формуле

d(k) = δ(k)·ξ(k).

Законы движения для первой степени подвижности манипулятора имеют один свободный параметр U, меняя значения которого, можно получать законы движения с различными свойствами. Необходимо исследовать свойства этих законов движения, построив в координатах Оζk, Оδk, Оξk и Оdk диаграммы соответственно ζ (k), δ(k), ξ(k), d(k) при различных значениях U, а также диаграммы максимальных значений коэффициентов скоростей, ускорений и кинетической мощности соответственно δ_max(U), ξ_max(U) и d _max(U).

2. Построение диаграмм обобщенных координат, скоростей, ускорений и условной кинетической мощности. Построение траектории движения схвата

Для построения диаграмм обобщенных координат q(t), скоростей , ускорений и условной кинетической мощности D(t) следует воспользоваться зависимостями:

q_i(t)= ζ_i (k) · q_и,i ; i =1,2,3 = δ_i(k) · q_и,i/ t_u ; i=1,2,3

= ξ_i(k) · q_и,i /t²_и ; i=1,2,3 D_i(t) = ; i =1,2,3

q_и,i= q^к _i - q^н _i ; i=1,2,3 t = k · t_и ,

где q^н _i и q^к _i – соответственно начальное и конечное значения i-й обобщенной координаты.

Величины q, , измеряются в линейных либо в угловых единицах в зависимости от схемы манипулятора.

Положительные значения углов поворота звеньев откладываются против направления вращения часовой стрелки.

Для первой степени подвижности манипулятора необходимо построить диаграммы q(t), , и D(t) при всех ранее принятых значениях параметра U.

Траектории движения схвата (точки А₃) при различных U строятся графически по ранее полученным значениям обобщенных координат q₁(t), q₂(t), q₃(t); t=0÷t_и. Траектория схвата строится в плоской системе координат OXY, при этом масштаб по осям OX и OY должен быть одинаков. Для каждого значения U строится отдельный чертеж в общей системе координат OXY с нанесением положения всех трех промежуточных звеньев манипулятора.