Введение. Специальная робототехника и мехатроника

МАНИПУЛЯЦИОННЫЕ РОБОТЫ

Специальная робототехника и мехатроника

Кафедра

Специального машиностроения

Факультет

Лесков А.Г.

Конспект лекций по курсу

«ОСНОВЫ РОБОТОТЕХНИКИ»

г.Москва

2011 г

Робот – машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека при его взаимодействии с внешним миром (БСЭ)

Манипуляционный робот (МР), робот-манипулятоp, (Robotic Arm, Manipulate System) – робот, выполяющий действия, подобные (в некотором смысле) тем, которые совершает человек при работе рукой (руками).

Аналогия с человеком не всегда полная. Мы будем рассматривать подобие в смысле выполняемых МР действий по захвату, переносу, установке объектов, работе с различными инструментами и приборами т.д., в том числе, с использованием информационных систем, оценки обстановки, принятия решений и планирования действий по их осуществлению и т.д.

При этом подобие не обязательтно будет относиться к объему рабочей зоны и кинематическому подобию рабочих органов (руки человека и манипуляторы МР).

Примеры объектов, корторые охватывает изучаемый предмет – это промышленные МР, МР для работы в экстремальных средах, МР мобильных робототехнических комплексов, бортовые манипуляторы космических транспортных систем и МР орбитальных космических станций, манипуляторы подводных аппаратов и др.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ Вводная – примеры МР.

МР состоит из двух основных частей: Манипулятор и СУ манипулятором (СУМ).

Манипулятор («механическая рука МР») - рабочий орган МР – мехатронная система, преобразующая сигналы управления СУМ в механические перемещения рабочего органа манипулятора, а также установленного на манипуляторе оборудования.

Рабочий орган манипулятора – устройство для захватывания и удержания объектов манипулирования (полезных грузов, инструментов и т.д.). Другие названия – схват, захватное устройство манипулятора (ЗУМ), End Effector (EE).

Установленное оборудование (навесное оборудование) – приборы и устройства (телекамеры, светильники, СТЗ, дальномеры и т.д.), размещенные на манипуляторе.

В составе оборудования, установленного на манипуляторе мы будем выделять Средства очувствления – системы технического зрения, датчики сил и моментов взаимодействия с внешней средой, тактильные датчики, ультразвуковые датчики, дальномеры, сканеры.

Средства очувствления служат для контроля работы МР. В современных МР сигналы средств очувствления используются и при управлении МР,

Система управления манипулятором – устройство, формирующее сигналы управления манипулятором в функции от целевых установок (заданий), формируемых человеком-оператором, и информации о состоянии МР и внешней среды.

В составе СУМ – средства человеко-машинного интерфейса.

Манипулятор включает три подсистемы:

Исполнительный механизм манипулятора, рабочий орган – ЗУМ, и систему приводов манипулятора.