Звенья, сочленения и их параметры

Механический манипулятор состоит из звеньев, соединенных вращательными или поступательными сочленениями (рис. 3.1). Каждая пара, состоящая из звена и сочленения, обеспечивает одну степень свободы. Следовательно, манипулятор с N степенями свободы содержит N пар «звено-шарнир». Звено 0 соединено с основанием, где обычно размещается инерциальная система координат динамической системы, а последнее звено снабжено рабочим инструментом.

Звенья и сочленения нумеруются по возрастанию от стойки к схвату манипулятора. Каждое звено соединено не более чем с двумя другими так, чтобы не образовывалось замкнутых цепей.

В общем случае два звена соединяются элементарным сочленением, имеющим две соприкасающиеся поверхности, скользящие друг относительно друга.

 

Рисунок 5.1. Звенья и сочленения манипулятора Пума

 

Известно всего шесть различных элементарных сочленений: вращательное, поступательное (призматическое), цилиндрическое, сферическое, винтовое и плоское (рис. 5.2.).

Из перечисленных типов сочленений в манипуляторах обычно используются только вращательные и поступательные. В месте соединения двух звеньев определяется ось i-го сочленения (рис. 5.3). Эта ось имеет две пересекающие ее нормали, каждая из которых соответствует одному из звеньев (звена i-1 и звена i), определяется величиной di – расстоянием между этими нормалями, отсчитываемым вдоль оси сочленения.

 

 

Рисунок 5.2. Элементарные сочленения

Присоединенный угол Qi между нормалями измеряется в плоскости, перпендикулярной оси сочленения. Таким образом, di и Qi можно назвать расстоянием и углом между смежными звеньями. Они определяют относительное положение соседних звеньев.

 

Рисунок 5.3. Система координат и ее параметры

 

Звено i (i=1, 2, 3, …., 6) соединено не более чем с двумя звеньями (i-1-м и i+1-м звеньями). Таким образом, в точках соединения i-го звена с двумя соседними определены две оси сочленения. Важное свойство звеньев с точки зрения кинематики состоит в том, что они сохраняют неизменной конфигурацию относительного расположения соседних сочленений, характеризуемую параметрами ai и i. В качестве параметра ai выбрано кратчайшее расстояние между осями zi-1 и zi i-го и i+1-го сочленений соответственно, измеряемое вдоль их общей нормали. Угол i – угол между осями сочленений, измеряемый в плоскости, перпендикулярной их общей нормали. Таким образом, ai и можно рассматривать соответственно как длину и угол скрутки i–го звена. Эти параметры характеризуют конструктивные особенности i–го звена.

Итак, с каждым звеном манипулятора связаны четыре параметра: ai , αi di, Qi. Если для этих параметров установить правило выбора знаков , то они составят набор, достаточный для описания кинематической схемы каждого звена манипулятора. Эти параметры можно разделить на две пары: параметры звена (ai, αi), которые характеризуют конструкцию звена, и параметры сочленения (di, Qi), характеризующие относительное положение соседних звеньев.

 

 






Дата добавления: 2021-11-16; просмотров: 91; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.