- •1. Понятие механизма. Основные сведения о механизмах. Исполнительные устройства.
- •2. Манипуляторы. Промышленные роботы. История развития робототехники.
- •3. Характеристика дискретных технологических процессов. Понятие жизненного цикла изделия. История развития средств автоматизации.
- •4. Технологические системы дискретного производства. Автоматические линии. Интегрированные производственные системы.
- •5. Централизованное и распределенное управление. Дискретные исполнительные устройства.
- •6. Управление двухпозиционными и трехпозиционными механизмами. Особенности управления гидравлическими и пневматическими устройствами.
- •7. Управление циклом в функции времени. Циклограмма работы механизмов.
- •8. Управляющие устройства. Передача команд на исполнительные механизмы. Контроль выполнения команд. Реализация блокировок.
- •9. Управление циклом в функции положения подвижных звеньев. Контроль положения звеньев.
- •10. Синтез логических управляющих устройств.
- •11. Управление с помощью импульсных команд. Построение систем распределенного управления.
- •12. Классификация роботов. Состав и структура промышленного робота.
- •13. Движения робота, количество степеней подвижности. Рабочая зона робота.
- •15. Точностные характеристики роботов. Пространственное разрешение. Точность позиционирования. Повторяемость движений.
- •16. Статистический анализ ошибок робота.
- •17. Скорость перемещений и грузоподъемность роботов. Выбор робота для конкретной технологической операции.
- •18. Типы систем приводов роботов.
- •1)Гидравлические приводы
- •2) Электромеханические приводы
- •3) Пневматические приводы
- •19. Формулировка задачи управления. Способы управления движением робота.
- •1) Позиционное управление
- •2) Контурное управление
- •3) Контурное управление с интерполяцией
- •20. Описание задачи манипулирования объектом. Общие принципы планирования траектории.
- •21. Прямая задача кинематики. Обратная задача кинематики.
- •22. Аппроксимация траекторий с помощью полиномов. Допустимые траектории движения.
- •23. Реализация траекторий движения. Раздельное управление приводами Структура привода с управлением от эвм.
- •24. Требования к приводам и их реализация для систем различного порядка.
- •25. Управление по ошибке с использованием пд- и пид-регуляторов.
- •26. Компенсация гравитационных нагрузок. Силовое управление приводом.
- •27. Классификация датчиков роботов. Внутренние датчики, их назначение и применение.
- •29. Техническое зрение роботов, принципы организации.
- •30. Рабочие органы роботов.
- •31. Области применения роботов. Выбор робота для технологической операции.
- •32. Основные понятия мехатроники. Мехатронный модуль.
- •33. Обобщенная структура мехатронной системы.
1. Понятие механизма. Основные сведения о механизмах. Исполнительные устройства.
Механизм – устройство для преобразования механического движения твердых тел. Они используются для выполнения различных технологических и вспомогательных операций, тем самым они облегчают труд человека и являются средствами механизации.
Изначально это были механические устройства, обычно твердые, затем гидравлические и пневматические.
Для преобразования движения могут использоваться жидкость или газ и соответствующие механизмы- гидравлические и пневматические.
В результате преобразования изменяются параметры или вид движения: угловая скорость, вращательное или поступательное и т.д. Т.е. может измен характер движения или параметры движения, например, скорость или изменен по определенному закону.
Механизмы состоят из звеньев. Звено механизма – твердое тело, состоящее из отдельных ччастей (деталей), соединенных друг с другом так, что их взаимное положение не изменяется.
Звенья соединяются между собой подвижно. Подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев – кинематическая пара
Механизм содержит определенное количество звеньев, соединенных др. с др. Каждый мех сод одно неподвижное звено, которое называется стойкой.
Входным называется звено, которому сообщается движение, подлежащее преобразованию
Выходное звено – звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.
1 – входное звено, 2 – выходное звено. Все остальные звенья – промежуточные.
Обычно механизм содержит одно входное и одно выходное звено, но встречаются механизмы, содержащие несколько входных и выходных звеньев.
Механизмы могут использоваться отдельно для выполнения определенной операции или входить в состав машин, приборов, аппаратов.
Машина может содержать несколько механизмов, объединенных одной системой управления.Машина предназначена для выполнения каких-либо функций.
Повысить эффективность использования механизмов можно за счет оснащения их приводным исполнительным устройством и системы управления. Она может обеспечивать пуск и остановку двигателя, регулирование скорости и т д. Это может осуществляться с участием человека (команды выдаются оператором) или без участия человека (команды вырабатываются системой управления).
Исполнительные устройства (электродвигатели, гидро- и пневмоцилиндры) по определению к механизмам не относятся, но они могут входить в состав машин и использоваться для привода механизмов. Они являются выходными звеньями системы управления машин и механизмов, поэтому задача автоматизации средств механизации фактически состоит в построении систем управления исполнительными устройствами. Наличие преобразующего механизма учитывается при необходимости относительно просто.
Решение задачи осложняется тем, что современные механизмы работают в составе машин или систем машин. Управление такими механизмами не может осуществляться независимо. Работа механизмов должна быть определенным образом синхронизирована. Эту функцию выполняет общая система управления. Часто функцию синхронизации фактически выполняют манипуляционные механизмы, осуществляющие передачу обрабатываемых изделий с одной позиции на другую, а также их ориентацию, загрузку, выгрузку и т.д.
Поэтому в данном курсе будет уделено значительное внимание системам управления манипуляционными механизмами. В данную группу входят манипуляторы.