Реферат: Проектирование манипулятора
Для определения параметров рабочей зоны необходимо рассчитать геометрические размеры манипулятора.
Следовательно, необходимо определить размеры цилиндра поступательного перемещения, а также размеры цилиндра вращательного перемещения.
??????? ????????? ??????? ???????? ??????????????? ???????????:
Рис.2 Цилиндр поступательной подвижности
Определим длину цилиндра L по формуле:
, где
Н – заданное поступательное перемещение
1,1 – взято из конструктивных соображений
Определим диаметр цилиндра D по формуле:
????????? ??????? ???????? ???????????? ????????????:
Рис.3 Цилиндр вращательной подвижности
Определим длину цилиндра L по формуле:
, где
Н – величина поступательного перемещения для поворота на необходимый угол, которая определяется по формуле Н = pd для поворота на угол 360°
d – диаметр вала вращения (4см)
0,05 – запас на поршни и другие конструктивные элементы
Так как имеется две вращательные подвижности, то была рассчитана длина каждой подвижности, которые равны:
Определим диаметр цилиндра D по формуле:
, где
2,5 – коэффициент, учитывающий диаметр вала вращения и тодлщину рейки
1,1 – из конструктивных соображений
Результаты определения диаметра:
Рис.4 Параметры рабочей зоны
На рисунке 4 представлена рабочая зона рабочего органа. Из данного рисунка видно, что четыре точки позиционирования рабочего органа отмечены цифрами 1,2,3,4.
4. Упрощённая конструкция манипулятора со связанными системами координат
Рис.5 Упрощённая конструкция манипулятора со связанными системами координат
Связанные системы координаты расставлены в соответствии с представлениями Денавита – Хартенберга.
Система [X0 ,Y0 ,Z0 ] – связанная система координат 1-го звена
[X1 ,Y1 ,Z1 ] – связанная система координат 2-го звена
[X2 ,Y2 ,Z2 ] – связанная система координат 3-го звена
[XР ,YР ,ZР ] – связанная система координат рабочего органа
5. Результирующие однородные матрицы преобразований для каждой точки позиционирования
Результирующие однородные матрицы преобразования определяются с помощью уравнения кинематики манипулятора:
Определение однородной матрицы преобразования для первой точки позиционирования рабочего органа: