Приводы промышленных роботов

Опубликовано admin Мар 14, 2013 в Роботетхника

Для приведения в действие движущихся частей робота используют различные приводы. Многие движения, которые совершает робот, пока еще далеки от совершенства. Ловкость человека во многом зависит от работы его мышц. Поэтому старания многих ученых направлены на разгадку тайны работы человеческой мышцы. В случае успеха окажутся ненужными редукторы с зубчатыми передачами, упростятся протезы. Существует несколько попыток промоделировать работу мышцы. Это и модель английского физиолога А. Хаксли, и электростатическая модель академика А. Микулина, и электродинамическая модель советских ученых, и химическая модель английских исследователей из университета г. Гулля, и техническая мышца, созданная в Петербургском политехническом институте. Все они раскрывают различные стороны процесса сокращения мышцы.

Для движения локтевого сустава человек использует мышцы-сгибатели и разгибатели. Чтобы осуществлять соответствующие перемещения в суставах манипулятора, их функции выполняют приводы: гидравлические, пневматические и электрические.

В начале 80-х гг. на долю ПР с пневмоприводом приходилось 38% от общего выпуска ПР, с гидроприводом — 42% и электрическим— 20%. Пневмоприводы часто применяют в простых ПР грузоподъемностью до 20 кг. Гидроприводы широко используют в универсальных ПР с грузоподъемностью свыше 10 кг. Благодаря простоте монтажа и обслуживания, легкости регулировки и управления наиболее перспективны электроприводы. Они широко применяются для создания универсальных ПР с грузоподъемностью до 40 кг, сборочных ПР, ПР для выполнения операций дуговой сварки.

Выбор типа приводов зависит от назначения ПР, его системы управления, грузоподъемности. Привод должен обеспечивать минимальное время разгона и торможения, быстродействие и высокую точность позиционирования. Из перечисленных характеристик нуждаются в пояснении те, которые определяют выбранную систему управления и точность позиционирования. Точность позиционирования определяется тем, насколько точно можно установить манипулятор в заранее выбранной точке. У современных роботов она достигает долей миллиметра (0,076 мм), т. е. роботы могут работать с ювелирной точностью.

В робототехнике применяются три основные системы управления: цикловая, позиционная и контурная. Дадим предварительно их краткую характеристику с тем, чтобы были понятны особенности использования каждого их трех приводов. Более подробно системы управления будут рассмотрены в соответствующей главе.

Цикловые системы переключают движение манипулятора по каждой степени подвижности от упора до упора.

ПР с позиционной системой имеют большое число программируемых положений — точек, через которые должен пройти захват манипулятора в процессе движения.

ПР с контурной системой совершают плавное движение по любым запрограммированным пространственным траекториям своей рабочей зоны.

Существуют и позиционно-контурные системы.

Управление в контурных системах и в большинстве позиционных систем производится с помощью микроЭВМ.