Исполнительные механизмы.

Манипулятор детали осуществляет ее перемещение по заданным координатам R_Д, манипулятор инструмента перемещает инструмент по координатам R_И, в результате их взаимного перемещения выполняется обработка и технологический процессвоздействует на оба манипулятора.

Перспективными конструкциями манипуляторов, обеспечивающих требуемые функциональные возможности и необходимую зону обслуживания, являются подвижные стержневые механизмы . Подвижные стержневые механизмы манипуляторов перемещения инструмента и обрабатываемой детали, построенные на основе разомкнутой или замкнутой кинематических цепей, позволяют создать облегченные конструкции манипуляторов, обладающие высокой мобильностью при одновременном выполнении транспортных и обрабатывающих операций.

Первое применение стержневых замкнутых механизмов в робототехнике было изложено в работе [ 9.1 ] и связано с использованием платформы Стюарта (рис. 9.2), которая позволяет с помощью приводов линейных перемещений осуществлять перемещение платформы П относительно основания по шести независимым координатам. На основе данных механизмов построены координатные измерительные машины и высокоточные технологические машины для выполнения лазерной обработки. Механизмы относительного манипулирования позволяют строить технологическое оборудование облегченной конструкции для обработки сложных поверхностей. На рисунке 8.1 приведен один из вариантов данных механизмов, примененный в конструкции робота-станка для обработки турбинных лопаток. Механизм относительного манипулирования для робота-станка (рис. 9.3) состоит из двух манипуляторов, расположенных в двух плоскостях. Манипулятор перемещения инструмента представляет собой пятизвенник, имеющий две управляемые степени подвижности q_и: q₁ и q₂. Манипулятор перемещения обрабатываемой детали также представляет собой пятизвенник, расположенный в плоскости, перпендикулярной плоскости манипулятора перемещения инструмента, и имеет четыре управляемые степени подвижности q_д: q₃, q₄, q₅ в плоскости пятизвенника и q₆ - вращение изделия относительно оси, перпендикулярной плоскости пятизвенника.

Рис. 9.2.Платформа Стюарта

Механизмы параллельной структуры характеризуются тем, что выходное звено соединено с основанием несколькими кинематическими цепями, работающими параллельно в смысле передачи движения. Как было отмечено в лекции 8, такие механизмы позволяют параллельно управлять усилием, скоростью и перемещением по одной координате выходного звена. Кроме того, в каждой кинематической цепи имеются свободные, не содержащие приводов, сочленения, в которых могут быть установлены дополнительные датчики, а также дополнительные приводы, работающие параллельно с основными.

Рис. 9.3.Робот-станок

Дополнительные датчики и приводы не прибавляют интеллекта системе в целом, но существенно расширяют ее функциональные возможности. В последующих лекциях будет рассмотрено, что дает установка дополнительных датчиков и приводов.