Главная страница
Навигация по странице:

  • Классификация роботов по назначению.

  • Классификация роботов по способу управления.

  • Классификация роботов по быстродействию и точности движений.

  • Параметры, определяющие технический уровень роботов.

  • 3.2.Манипуляционные системы.

  • Юревич - Основы Робототехники - 2. Рис Спинномозговой рефлекторный путь управления одним звеном тела


    Скачать 2.92 Mb.
    НазваниеРис Спинномозговой рефлекторный путь управления одним звеном тела
    АнкорЮревич - Основы Робототехники - 2.pdf
    Дата23.12.2017
    Размер2.92 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаЮревич - Основы Робототехники - 2.pdf
    ТипДокументы
    #12618
    КатегорияЭлектротехника. Связь. Автоматика
    страница2 из 3
    1   2   3
    ГЛАВА 3. УСТРОЙСТВО РОБОТОВ
    3.1. Состав, параметры и классификация роботов.
    Состав роботов. Как было показано во введении (см.рис. B.1), робот как машина состоит из двух основных частей – исполнительных систем и устройства управления ими с сенсорной системой. В свою очередь исполнительные системы включают одну или несколько манипуляционных систем (обычно в виде механических манипуляторов) и системы передвижения, имеющейся только у подвижных (мобильных) роботов.
    Классификация роботов по назначению. Для того чтобы ознакомиться с характеристиками роботов, рассмотрим прежде всего их классификацию по основным показателям, которые определяют тип робота. Первым таким показателем, в соответствии с которым все роботы делятся на наиболее крупные группы, является их назначение, т.е. область применения. Основные области применения роботов были названы в параграфе 1.2. Как там было показано, сфера использования роботов прогрессивно расширяется и соответственно растет перечень типов роботов, определяемых их основным назначением.
    Сегодня основным таким типом, по-прежнему, являются промышленные роботы (ПР), которые предназначены для применения в промышленности и составляют до 80 % всего парка роботов в мире. В свою очередь промышленные роботы делятся на ряд типов более узкого назначения (например, робот окрасочный, сварочный, транспортный, для обслуживания станков, прессов, литейных машин и т. д.).
    По типу выполняемых операций все промышленные роботы делятся на роботы технологические, которые выполняют основные технологические операции, и роботы вспомогательные, выполняющие вспомогательные технологические операции по обслуживанию технологического оборудования. Технологические роботы относятся к основному технологическому оборудованию, а вспомогательные можно отнести к средствам автоматизации.
    По широте перечня операций, для выполнения которых предназначен робот, различают роботы специальные, специализированные и универсальные.
    Специальные роботы предназначены для выполнения одной конкретной технологической операции (например, конкретную сборочную операцию, обслуживание определенной марки технологического оборудования).
    Специализированные роботы могут выполнять различные однотипные операции
    (сборочный робот со сменными рабочими инструментами, робот для обслуживания определенного типа технологического оборудования и т.п.). Универсальные роботы предназначены для выполнения любых основных и вспомогательных операций в пределах их технических возможностей. Увеличение степени универсальности робота соответственно расширяет область его возможных применений, но одновременно неизбежно сопровождается недоиспользованием его возможностей на каждой конкретной операции. Наиболее оптимальными в этом отношении являются

    2
    специальные роботы, но с другой стороны это предельно сужает их рынок, а, следовательно, и объем производства.
    Классификация роботов по показателям, определяющим их конструкцию.
    К таким показателям относят: тип приводов робота, его грузоподъемность, количество манипуляторов, тип и параметры их рабочей зоны, подвижность и способ размещения, исполнение по назначению.
    Приводы, которые используются в манипуляторах и системах передвижения роботов, делятся на электрические, гидравлические и пневматические. Часто их применяют в комбинации; например, в звеньях манипулятора большой грузоподъемности используют гидравлический привод, а в его захватном устройстве
    — более простой и маломощный пневматический привод. Приводы роботов рассмотрены в следующей главе 4.
    Грузоподъемность робота – это грузоподъемность его манипуляторов, а для транспортного робота еще и его шасси. Грузоподъемность манипулятора определяется массой перемещаемых им объектов и в зависимости от назначения робота может составлять от единиц грамм (сверхлегкие роботы, например, применяемые в микроэлектронике) до нескольких тысяч килограмм (сверхтяжелые, например, транспортные и космические роботы).
    Количество манипуляторов у роботов в большинстве случаев ограничено одним (одноманипуляторные или однорукие роботы). Однако в зависимости от назначения существуют конструкции роботов с двумя, тремя и четырьмя манипуляторами (соответственно двух-, трех- и четырехманипуляторные). Обычно манипуляторы робота выполняют одинаковыми, но имеются конструкции роботов и с разными манипуляторами. Например, существуют промышленные роботы для обслуживания прессов холодной штамповки с двумя разными манипуляторами: один основной для взятия заготовки и установки ее в пресс и другой упрощенной конструкции для выполнения более простой операции сталкивания готовой детали в бункер.
    Тип и параметры рабочей зоны манипуляторов робота определяют область окружающего его пространства, в пределах которой робот может осуществлять манипуляции не передвигаясь, т.е. при неподвижном основании. Рабочая зона манипулятора — это пространство, в котором может находиться его рабочий орган при всех возможных положениях звеньев манипулятора. Форма рабочей зоны определяется системой координат, в которой осуществляется движение рабочего органа манипулятора, и числом степеней подвижности манипулятора.
    Подвижность робота определяется наличием или отсутствием у него системы передвижения. В первом случае роботы называют мобильными, а во втором — стационарными. В соответствии с назначением роботов в них применяют системы передвижения практически всех известных на сегодня типов: от наземных колесных

    3
    и гусеничных до предназначенных для передвижений в воде, глубинах земли, в воздухе и космосе. Специфическим для робототехники способом передвижения является шагание (см.главу 12).
    По способу размещения стационарные и мобильные роботы бывают напольными, подвесными (мобильные роботы этого типа обычно перемещаются по поднятому рельсовому пути), встраиваемыми в другое оборудование (например, в обслуживаемый станок) и т. д.
    Исполнение робота по назначению зависит от внешних условий, в которых он должен функционировать. Различают исполнение нормальное, пылезащитное, теплозащитное, влагозащитное, взрывобезопасное и т.д.
    Классификация роботов по способу управления. По этому признаку различают роботы с программным, адаптивным и интеллектуальным управлением.
    Управление движением по отдельным степеням подвижности может быть непрерывным (контурным) и дискретным позиционным. В последнем случае управление движением осуществляют, задавая конечную последовательность точек
    (позиций) и последующее перемещение по ним шагами от точки к точке без контроля траекторий между этими точками. Простейшим вариантом дискретного управления является цикловое, при котором количество точек позиционирования по каждой степени подвижности минимально, т.е. чаще всего ограничено двумя — начальной и конечной.
    Классификация роботов по быстродействию и точности движений. Эти параметры взаимосвязаны и характеризуют динамические свойства роботов.
    Быстродействие и точность роботов складываются из их значений для манипуляторов и систем передвижения.
    Быстродействие манипулятора определяется скоростью перемещения его рабочего органа. Быстродействие манипуляторов у роботов общего применения можно разбить на следующие три диапазона: малое — при линейных скоростях до 0,5 м/с; среднее — при линейных скоростях от 0,5 до 1-3 м/с; высокое — при больших скоростях.
    Наибольшая скорость манипуляторов современных роботов достигает 10м/с и выше.
    Для значительной части областей применения роботов этот параметр очень важен, так как предопределяет их производительность. Основная трудность при повышении быстродействия связана с известным противоречием между быстродействием и другим не менее важным параметром — точностью.
    Точность манипулятора и системы передвижения робота характеризуется результирующей погрешностью позиционирования (при дискретном движении) или отработки заданной траектории (при непрерывном движении). Чаще всего точность роботов характеризуют абсолютной погрешностью. Точность роботов общего применения можно разбить на следующие три диапазона:
    /

    4
    малая — при линейной погрешности от 1мм и более; средняя — при погрешности от 0,1 до 1 мм; высокая — при меньшей линейной погрешности.
    Наименьшую точность имеют роботы, предназначенные для выполнения наиболее грубых, например, транспортных движений, а наибольшую микронную – роботы, используемые в электронной промышленности.
    По сравнению с человеческой рукой существенным недостатком современных роботов пока является снижение точности с увеличением хода манипуляторов, в то время как у человека эти параметры в значительной степени развязаны благодаря разделению движений на грубые (быстрые) и точные (см. главу 2).
    Рассмотренные выше параметры роботов относятся к классификационным, т.е. используются при формировании типажа роботов и, соответственно, их наименований (например, легкий пневматический промышленный робот с цикловым управлением для обслуживания прессов в пластмассовом производстве или окрасочный гидравлический промышленный робот с контурным управлением и т.д.)
    Параметры, определяющие технический уровень роботов. Наряду с классификационными параметрами роботы характеризуются параметрами, которые определяют их технический уровень. К ним относятся и некоторые из рассмотренных выше параметров, которые могут иметь количественное выражение также как быстродействие, точность. Однако если при использовании этих параметров для классификация роботов их разбивают, как было показано выше, на классификационные диапазоны и тип робота определяют по принадлежности значения данного параметра к одному из них, то сравнительную оценку технического уровня робота производят исходя из конкретных численных значений параметров.
    Другими параметрами, характеризующими технический уровень роботов, являются надежность, число одновременно работающих степеней подвижности, время программирования, а также основанные на перечисленных выше параметрах различные относительные и комбинированные показатели. К ним относятся, в частности, удельная грузоподъемность, отнесенная к массе робота, выходная мощность манипулятора
    (произведение грузоподъемности на скорость перемещения), отнесенная к мощности его приводов, относительные оценки габаритных параметров, манипуляционных кинематических и динамических характеристик, возможностей программирования, экономической эффективности и т.п. Однако эти относительные показатели технического уровня уже не являются паспортными параметрами, используемыми для характеристики конкретных роботов, а служат критериями качества, предназначенными для их оптимизации при проектировании и сравнительной оценке.

    5
    3.2.Манипуляционные системы.
    Сегодня основным типом манипуляционных систем роботов являются механические манипуляторы. Они представляют собой пространственные механизмы в виде разомкнутых, реже замкнутых кинематических цепей из звеньев, образующих кинематические пары с одной, реже двумя степенями подвижности с угловым или поступательным относительным движением и системой приводов обычно раздельных для каждой степени подвижности. На конце манипулятора находится рабочий орган.
    Степени подвижности манипулятора делятся на переносные и ориентирующие.
    Переносные степени подвижности служат для перемещения рабочего органа в пределах рабочей зоны манипулятора, а ориентирующие — для его ориентации.
    Минимально необходимое число переносных степеней подвижности для перемещения рабочего органа в любую точку свободной рабочей зоны равно трем.
    Однако для расширения манипуляционных возможностей и реализации более сложных траекторий движения, например, с обходом препятствий, а также для повышения быстродействия манипуляторы обычно снабжают несколькими избыточными переносными степенями подвижности, хотя это, разумеется, существенно усложняет и повышает стоимость робота. В среднем современные манипуляторы имеют 4-6 степеней подвижности, но существуют и манипуляторы и с 8-9 такими степенями.
    Максимально необходимое число ориентирующих степеней подвижности равно трем. Обычно они реализуются кинематическими парами с угловым перемещением, обеспечивающими поворот рабочего органа манипулятора относительно его продольной и двух других взаимно перпендикулярных осей.
    На рис. 3.1—3.4 показаны конструкции манипуляторов с тремя переносными степенями подвижности в различных системах координат и их рабочие зоны.
    Манипуляторы, работающие в прямоугольной системе координат (рис. 3.1), имеют рабочую зону в виде параллелепипеда. Здесь осуществляются только поступательные перемещения, и поэтому такая система координат наиболее удобна для выполнения прямолинейных движений. Кроме того, она максимально упрощает программирование робота, так как оно обычно выполняется именно в прямоугольной системе координат, и, следовательно, в этом случае не требуется пересчета программ из одной системы координат в другую.

    6
    Рис.3.1. Манипулятор с прямоугольной системой координат (а) и его рабочая зона (б). а) б)
    z
    y
    x
    y
    z
    y
    r
    φ
    z
    r
    а) б)
    Рис.3.2. Манипулятор с цилиндрической системой координат (а) и его рабочая зона (б).
    x
    z
    r

    7
    Рис.3.3. Манипулятор со сферической системой координат (а) и его рабочая зона (б).
    Рис.3.4. Манипулятор с угловой системой координат (а) и его рабочая зона (б). б) а)

    8
    На рис.3.5 показан пример промышленного робота, манипуляторы которого работают в прямоугольной системе координат.
    Рис.3.5. Промышленный робот «Сигма» (Италия), два манипулятора которого работают в прямоугольной системе координат.
    В манипуляторах, работающих в цилиндрической системе координат (рис.3.2), наряду с поступательными перемещениями производится одно угловое перемещение (по окружности). Соответственно, рабочая зона ограничена цилиндрическими поверхностями. Показанный ранее на рис.1.5 робот работает в цилиндрической системе координат.
    В сферической системе координат (рис. 3.3) осуществляются уже два угловых перемещения и рабочая зона ограничена сферическими поверхностями. Такую систему координат имеет, например, манипулятор промышленного робота, показанного на рис.1.6. Манипуляторы с такой системой координат, как правило, сложнее, чем с цилиндрической системой, однако компактнее.
    Показанный на рис.3.4 манипулятор с угловой системой координат производит только угловые перемещения, т.е. все его звенья представляют собой шарниры. (В связи с этим часто такие манипуляторы называют еще шарнирными и антропоморфными.) Роботы с такого типа манипуляторами благодаря возможности последних складываться, практически не выступая за габарит основания робота, обладают наибольшей компактностью, хотя и наиболее сложны в управлении.
    Такую кинематику имеют, например, манипуляторы, показанные ниже на рис.3.6 и
    3.8.

    9
    Представленные на рис. 3.1—3.4 манипуляторы имеют всего по три переносных степени подвижности. Однако поскольку манипуляторы реальных роботов содержат большее число степеней подвижности, в них часто используются различные комбинации рассмотренных выше основных типов систем координат.
    Как показано выше, механические системы современных манипуляторов представляют собой, как правило, разомкнутые кинематические цепи, состоящие из подвижно соединенных звеньев. Соседние звенья образуют вращательные и поступательные кинематические пары, обычно пятого класса, т.е. с одной степенью подвижности. Вместе с тем применяются и более сложные кинематические схемы манипуляторов, содержащие параллельно соединенные звенья. Пример такой схемы изображен на рис.3.6. Здесь параллельно основному звену введена тяга, образующая с ним параллелограммный механизм. Он обеспечивает поступательное вертикальное движение рабочего органа при повороте шарнира 3. (При его повороте по часовой стрелке левая тяга поворачивается в том же направлении шарнир 2, выдвигая рабочий орган вправо с окружности относительно точки 3.) Это упрощает управление движением рабочего органа.
    Рис.3.6. Общий вид манипулятора робота ИРб-6 фирмы ACEA (a) и его кинематическая схема (б).
    На рис.3.7. показано несколько вариантов кинематических схем с параллельным соединением звеньев, нашедших применение в манипуляторах для повышения жесткости и маневренности. Схема на рис.3.7.б., называемая платформой Стюарта, состоит из двух пластин, шарнирно соединенных несколькими (минимально тремя) поступательными парами. При изменении длины этих пар происходит пространственное перемещение верхней пластины относительно нижней.
    Последовательное соединение нескольких таких конструкций позволяет создавать многостепенные манипуляционные системы, способные принимать весьма сложные а) б)

    1
    конфигурации, например, для перемещения в изогнутых трубопроводах и т.п. На рис.3.7.в показан еще один вариант такого типа кинематической схемы, работающей в одной плоскости.
    Рис.3.7. Варианты параллельных кинематических схем.
    Конструкция манипуляторов определяется прежде всего их кинематической схемой. Кроме того, существенное значение имеют тип и размещение приводов и механизмов передачи движения от них к звеньям манипулятора. Наконец, в манипуляторах часто применяются устройства уравновешивания, которые также существенно сказываются на конструкции манипуляторов. Рассмотрим особенности размещения и компоновки приводов и устройства уравновешивания манипуляторов.
    С точки зрения простоты передачи движения от двигателя к звену манипулятора лучше всего, конечно, размещать двигатели непосредственно у перемещаемых ими звеньев. Однако такая компоновка манипулятора приводит к существенному

    2
    увеличению габаритов и массы манипулятора. Этот недостаток тем существеннее, чем дальше рассматриваемое звено манипулятора находится от его основания и ближе к рабочему органу, так как тем большее число предыдущих звеньев и их приводов нагружается этим звеном. Поэтому чем дальше звено от основания манипулятора тем больший эффект дает перенос его двигателя на одно из предыдущих звеньев, поближе к основанию манипулятора. Правда, это требует введения соответствующего механизма передачи движения от двигателя к звену, что усложняет конструкцию манипулятора.
    В манипуляторе робота Пума (рис.3.8) двигатель привода первой степени подвижности вокруг вертикальной оси размещен на основании манипулятора.
    Двигатели степеней подвижности 2 и 3 размещены рядом на втором звене. С приводимыми ими осями они связаны через редукторы, а двигатель 3 еще и валом с двумя механизмами Гука. Двигатели степеней подвижности 4,5 и 6 размещены на третьем звене манипулятора. Передача движения от них осуществляется через валы с шарнирами Гука и зубчатые передачи. Размещение этих двигателей на звеньях с другой стороны оси вращения относительно основной части звена обеспечивает статическое уравновешивание веса этих звеньев манипулятора относительно осей их вращения и соответственно разгрузку двигателей 2 и 3.
    Рис.3.8. Общий вид манипулятора робота Пума фирмы Юнимейшен (а) и его кинематическая схема (б).
    В манипуляторе робота на рис.3.6 двигатель первой степени подвижности относительно вертикальной оси также размещен на основании манипулятора.
    Движение от него передается на подвижный корпус манипулятора через волновую передачу.
    Двигатели всех остальных степеней подвижности, включая а) б)

    3
    ориентирующие степени подвижности рабочего органа, размещены на поворотном корпусе. (На рис. 3.6. двигатели обозначены теми же цифрами, что и связанные с ними степени подвижности). Передача движения от двигателей 2 и 3 осуществляется через шарико-винтовые передачи и систему рычагов и тяг. Передача движения на ориентирующие степени подвижности рабочего органа – наклон в вертикальной плоскости 4 и поворот вокруг вертикальной оси 5 – осуществляется через систему тяг и кривошипов, образующих параллелограммы. (Эти передачи, на рис.3.6.б не показаны).
    На рис.3.9 показан пример предельного варианта компоновки манипулятора, когда все двигатели размещены в одном кожухе на основании манипулятора, а передача движения от них к звеньям манипулятора осуществляется через вставленные друг в друга трубчатые валы и конические зубчатые передачи в шарнирах манипулятора. Соответственно в первое от основания семистепенного манипулятора звено входит 7 валов, во второе – 6, а последнее, на котором размещен рабочий орган в виде схвата, – 2 вала для его вращения относительно продольной оси и для привода схвата. Соответственно изменяется и число зубчатых передач в шарнирах манипулятора от первого до последнего, конечного.
    Рис. 3.9. Кинематическая схема манипулятора МЭМ-10 СД:
    I-VII – звенья манипулятора; 1-7 – зубчатые колеса, соединенные с двигателями этих звеньев.

    4
    Такая компоновка применяется в копирующих манипуляторах, предназначенных для работы в экстремальных условиях, с тем чтобы вывести приводы из этих условий.
    Кроме того, как отмечено выше, такая компановка обеспечивает минимальные габариты манипулятора, что в этом случае также весьма существенно.
    Другой предельный случай – размещение двигателей непосредственно при приводимых ими звеньях нашел применение в манипуляторах с безредукторными вращающимися электрическими приводами (прямыми приводами) и линейными электрическими приводами. Отсутствие редукторов и механических передач позволяет обеспечить высокую точность благодаря повышенной жесткости и отсутствия зазоров. Размещение таких шарнирных манипуляторов в горизонтальной плоскости позволило одновременно резко повысить быстродействие благодаря разгрузки двигателей от веса звеньев манипулятора и полезного груза в схвате, доведя скорость рабочего органа до 10 м/с. Манипуляторы с такой компоновкой нашли широкое применение в сборочных работах.
    Важным компонентом манипуляторов, как отмечено выше, являются системы уравновешивания. Эти системы осуществляют статическую разгрузку приводов от веса элементов конструкции манипулятора и полезного груза, что позволяет существенно снизить усилие и мощность, требуемые от приводов. Существуют два способа такого уравновешивания – пассивное и активное. Первый способ основан на применении уравновешивающих грузов и пружин. Уравновешивающий груз (УГ) применен в манипуляторе робота на рис.3.6, где с его помощью осуществлена разгрузка двигателей 2 и 3. Недостаток уравновешивания с помощью грузов очевиден и состоит в увеличении массы манипуляторы и соответствующем снижении быстродействия. Поэтому этот способ нашел применение только в достаточно медленно действующих манипуляторах небольшой грузоподъемности. Однако часто в качестве уравновешивающих грузов используются элементы конструкции самого манипулятора. В этом случае указанный выше недостаток отпадает. Примером такого решения является рассмотренная выше компановка двух звеньев манипулятора робота на рис.3.8.
    Более универсальный вариант пассивного уравновешивания основан на использовании пружин. Например, в манипуляторе робота ИРб на рис.3.6 вместо уравновешивающего груза может быть применена уравновешивающая пружина.
    Именно такое решение было реализовано в некоторых последующих модификациях этого робота фирмы АСЕА.
    Способ активного уравновешивания основан на применении для компенсации веса частей манипулятора простых нерегулируемых дополнительных двигателей, действующих параллельно с основными и развивающими усилие, равное статической нагрузке, приложенной к основному приводу, но противоположного направления.
    Особую группу манипуляционных систем образуют манипуляторы с управляемой деформацией. На рис.3.10 приведены примеры их кинематических схем. Схема на рис.3.10,а состоит из набора дисков, имеющих сферические поверхности. В дисках имеются центральное отверстие и 4 отверстия по периферии. Через эти отверстия пропущены тросы. Их концы с одной стороны закреплены на последнем (верхнем).

    5
    Рис.3.10. Кинематическая схема с управляемой деформацией. диске. С другой стороны нижние концы периферийных тросов попарно присоединены к двум приводам, вращение которых вызывает деформацию всей конструкции и перемещение ее конца, на котором укреплен рабочий орган этой манипуляционной системы. Центральный трос соединен внизу с пружиной, которая осуществляет ее натяжение, центрируя всю систему дисков. Последовательное соединение нескольких таких наборов дисков со своей системой приводов позволяет создавать манипуляционные системы типа хобота, способные принимать волнообразные пространственные конфигурации и позволяющие перемещать рабочий орган при наличии многочисленных препятствий и ограничений.
    На рис.3.10,б показано аналогичное пространственно изгибающееся устройство, но на пневматике. Оно состоит из трех жестко скрепленных эластичных трубок, например, резиновых. Верхний конец трубок закрыт, а снизу подведен сжатый воздух управляемого давления. При одинаковом давлении во всех трубках устройство находится в вертикальном положении. При разных значениях давления в трубках оно изгибается в сторону трубок с меньшим давлением. Как и в предыдущем устройстве последовательное соединение таких секций со своей системой подачи воздуха позволяет получить более сложные пространственные конфигурации с перегибами.
    На рис3.10,в приведены два примера звена манипуляционной системы, в котором применен биметаллический элемент, деформируемый при нагревании пропускаемым через него электрическим током. В первой схеме реализуется поступательное перемещение конца звена, а во втором – вращательное. Манипуляционные системы составляются из таких последовательно соединенных элементов.

    6
    На рис.3.10,г показан подвижный элемент, основанный на эффекте памяти формы. Этот эффект, которым обладают некоторые металлические сплавы (типа, латуни, бронзы и др.), состоит в следующем. Если деформировать (согнуть, закрутить) стержень из такого материала, а затем нагреть его до определенной температуры, то деформация исчезнет, а при остывании стержня она восстановится.
    На рис.3.8,г. показан пример подвижного элемента, основанного на этом эффекте, в виде пружины, которая при нагреве ее электрическим током осуществляет поступательное (х) или вращательное (φ) перемещение в зависимости от вида предварительной деформации пружины.
    Общей особенностью приведенных на рис.3.10,б,в,г схем является то, что их элементы активные, т.е. в них подвижное звено манипулятора совмещено с приводом. Другая связанная с этим же способность – эти схемы представляют собой системы с распределенными параметрами, т.е. не имеют конечного числа степеней подвижности.
    Таким образом, в целом сегодня известны следующие три типа кинематических схем, которые используются в механических манипуляционных системах:
    - разомкнутые кинематические цепи из жестких звеньев (основной тип кинематических схем современных манипуляторов);
    - кинематические цепи, включающие параллельно соединенные звенья;
    - кинематические схемы с управляемой деформацией.
    Выше был рассмотрен основной тип манипуляционных систем – механические манипуляторы. Наряду с ним существует пока еще не получивший достаточно широкого распространения другой тип манипуляционных систем без подвижных частей, в которых манипуляционные операции осуществляются с помощью электромагнитных и других силовых полей. Существуют устройства сварки электронным лучом в вакууме. Двухкоординатное перемещение луча осуществляется по программе с помощью электрического или электромагнитного полей. Аналогично работают устройства для сварки, резки и раскроя различных материалов лазерным лучом. Хотя и существуют традиционной конструкции лазерные роботы, реализующие такие технологические процессы, в которых лазерный луч от генератора проходит внутри полого манипулятора с помощью системы зеркал.
    Известны также различные системы управляемого перемещения и ориентации в пространстве легких объектов производства в электромагнитном поле.
    Специфическую группу манипуляционных систем составляют манипуляторы, которые предназначены для выполнения манипуляционных операций на значительном расстоянии от своего основания, так что основная часть длины манипулятора служит только для переноса его рабочего органа в зону выполнения этих рабочих операций, т.е. фактически выполняет транспортную задачу. На рис.3.11 показан пример такого манипулятора длиной до 25 м., предназначенного для строительно-монтажных и т.п. работ. На рис.3.12 приведен другой вариант решения той же задачи
    1
    /.
    1
    / Тимофеев А.Н. Структурно-гибкие приводы манипуляторов для экстремальных условий работы.
    Научно-техническая конференция «Роботы и манипуляторы в экстремальных условиях. СПбГТУ,
    ЦНИИ РТК, СПб, 1992.

    7
    Рис.3.11. Складной манипулятор:
    1 – шарнирный транспортный манипулятор, 2 – рабочий манипулятор (а) или платформа с рабочим (б), 3 – носитель.
    Рис.3.12. Манипулятор с перемещаемыми приводами:
    1,2 – звенья механизма манипулятора, 3 – шарниры, 4 – фиксаторы (тормоза),
    5 – перемещающийся привод шарниров.
    1   2   3


    написать администратору сайта