Основные теоретические положения

Положение объекта в пространстве обычно определяется системой декартовых координат (рис. 1).

M

R

Рис. 1. Система координат

Манипуляторы, работающие в прямоугольной системе координат, имеют рабочую зону в форме параллелепипеда. Здесь все пере­мещения только поступательные. Такая система координат максимально упрощает программи­рование робота, так как исходное и конечное положения обычно задаются именно в прямоугольной системе координат, и, следовательно, в этом случае не требуется пересчета программ из одной системы координат в другую.

б

а

Рис. 2. Манипулятор с декартовой системой координат и его рабочая зона

В манипуляторах, работающих в цилиндрической системе координат (см. рис. 3), наряду с поступательными перемещениями, осуществляется од­но угловое перемещение (по окружности). Соответственно рабочая зона ограничена цилиндрическими поверхностями.

Рис. 3. Манипулятор с цилиндрической системой координат (а) и его рабочая зона (б)

Для программирования перемещений требуется перерасчет из декартовой в цилиндрическую систему координат ;

Тогда величина перемещений звеньев манипулятора будет

В сферической системе координат осуществляются уже 2 угловых перемещения, и рабочая зона ограничена сферическими поверхно­стями. Такую систему координат имеет, например, манипулятор промышленного робота, показанного на рис. 4. Манипуляторы с такой системой координат, как правило, сложнее, чем с цилиндрической систе­мой, однако компактнее.

б

а

Рис. 4. Манипулятор с сферической системой координат (а) и его рабочая зона (б)

Как и для предыдущей системы координат, для программирования перемещений требуется перерасчет из декартовой в сферическую систему координат ;

.

Тогда величина перемещений звеньев манипулятора будет

Количество дискрет при перемещении из одной точки в другую определяется отношением величины перемещений к цене дискреты. Так, например, для декартовой системы координат формулы примут следующий вид:

.

Тип промышленного робота, начальное и конечное положения точек позиционирования и дискретность перемещений по степеням свободы задаются преподавателем индивидуально или студент получает данные на учебном сайте СЗТУ.