ВВЕДЕНИЕ В ПРОФЕССИЮ «Мехатроника и робототехника»cifra.studentmiv.ru/wp-content/uploads/2019/09/03_Ierarhiya-robotov… · Робот

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/

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.














Структурная схема робота 1 поколения

3

ВНЕШНЯЯ

СРЕДА

Датчики

внутренней

информации

Управляющий

автомат

Исполнительное

устройство

ЧЕЛОВЕК

РОБОТ

Программа















4

ВНЕШНЯЯ

СРЕДА

Датчики

внутренней

информации

Подсистема

общения

Модель

внешней

среды

ЧЕЛОВЕК

РОБОТ

Задание

Система

искусственного

интеллекта

Система

управления

Эффекторная

система

Сенсорная

система















5

ВНЕШНЯЯ

СРЕДАСистема

управления

Система

связи ЧЕЛОВЕК

РОБОТ

Задание

Система

искусственного

интеллекта

Эффекторная

система

Информационно

-измерительная

система

(сенсорика)














Развитие производства по спирали














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.














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














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.














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














Пример построения














Классификация роботов по области применения














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














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














По области применения и виду производства:

15

• литейные, • штамповочные, • сварочные, • механической обработки, • термообработки, • нанесения покрытий, • сборочные, • автоматического контроля, • лазерной обработки, • транспортно -складские и • прочие














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)














По числу степеней подвижности:

17

• с одной, • двумя, • тремя, • четырьмя степенями подвижности и • со степенями подвижности более четырех














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














По мобильности (подвижности):

19

• стационарные и • подвижные.

По типу силового привода: • электромеханические, • пневматические, • гидравлические, • комбинированные.














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.














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://www.studfiles.ru/preview/5970675/???history=0&pfid=1&sample=1&ref=0













Documents

ВВЕДЕНИЕ В ПРОФЕССИЮ «Мехатроника и робототехника»cifra.studentmiv.ru/wp-content/uploads/2019/09/03_Ierarhiya-robotov… · Робот