Разработка исполнительных устройств комплекта модели РТК

Диплом на тему "Разработка исполнительных устройств комплекта модели РТК с использованием сервоприводов фирмы «XQ-Power» и платформы Arduino на базе микроконтроллера ATMEGA" ...

Введение. 5
1. Обзорная часть. 7
1.1. Основные понятия и определения, краткая история робототехники. 7
1.1.1. Механика. 7
1.1.2. Системы счета, возникновение теории автоматического регулирования и управления. 9
1.1.3. Создание контроллеров, трансляторов, микропроцессорных систем управления и развитие языков программирования. 10
1.1.4. Мехатроника 12
1.2. Терминология в области робототехники. 12
1.2.1 Отличительные черты роботов от традиционных средств автоматизации. 15
1.2.2. Четыре поколения роботов. 15
Вывод к главе 1. 17
2. Обзор промышленных манипуляторов и РТК. 18
2.1. Классификация промышленных роботов. 18
2.2. Структура промышленных роботов. 19
2.3. Кинематика манипуляторов. 23
2.3.1. Кинематические пары 25
2.3.2.Степени подвижности манипулятора 26
2.3.3.Базовые системы координат манипулятора. 27
Выводы по главе 2 30
3.Обзор и исследование по основным типам приводов используемый в манипуляторах, анализ их характеристик, сравнение и описание. 31
3.1.Пневматический привод. 33
3.2.Гидравлические приводы. 35
3.3.Электрические приводы. 38
3.3.1.Классификация электродвигателей. 38
3.4. Электрический привод 47
3.4.1. Следящий электропривод 51
3.4.2. Шаговый электропривод 52
3.4.3. Сервопривод 53
3.5.Эффективность использования электропривода 54
3.6. Механические характеристики 57
3.7. Основы энергетики электропривода 58
3.8. Выводы по главе 3 60
5.Захватные устройства роботов манипуляторов. 63
5.1. Вывод по главе 5 68
6.Описание принятых конструкторских решений при разработке манипулятора. 69
6.1.Структурный анализ руки манипулятора 69
6.2. Расчет зоны обслуживания манипулятора 70
6.3. Расчет робокара. 72
6.3.1.Как выбрать подходящие двигатели для робокара. 72
6.3.2. Расчет крутящего момента. 73
6.3.3.Расчет мощности двигателя. 74
6.3.4.Зубчатая передача 75
6.3.5.Выбор двигателя и его компоновка в проектируемом устройстве. 76
6.3.6. Рекомендации 77
6.4.Расчет и выбор двигателей для манипулятора. 78
6.4.1. Выбор двигателей 78
6.4.2. Расчет крутящего момента 78
7. Безопасность труда 80
7.1. Опасные и вредные производственные факторы при работе на РТК 80
7.2. Конструкторские, организационные и технологические решения по обеспечению безопасности работы на РТК. 83
7.3.Выводы по главе 7 89
8.Организационно-экономические расчеты 89
8.1.Технико-экономические расчеты и расчеты себестоимости ИУ РТК 89
8.2.Определение экономических показателей для разрабатываемого продукта 92
8.3. Выводы по главе 8 98
Заключениe 99

На сегодняшний день в социальной сфере, в промышленности и науке существуют проблемы требующие максимально эффективных решений. Для осуществления наиболее быстрого и безопасного процесса производства необходимо освободить человека от монотонного и однообразного труда не требующего высокой квалификации, от труда связанного с переносом тяжестей, работой с высокими напряжениями, работой с интенсивным электромагнитным излучением, высокими, в химически, физически и биологически агрессивных средах. Решение этих проблем возлагается на робототехнику. Основной упор робототехники в промышленности идет на роботы манипуляторы. Промышленный робот представляет собой перепрограммируемую автоматическую машину, способную выполнять аналогичные человеческим двигательные функции по перемещению предметов произ водства или технологической оснастки Манипулятор представляет собой сложное техническое устройство, состоящее из нескольких звеньев, соединенных между собой сервоприводами. Кроме того в устройстве манипулятора содержатся датчики, такие как: датчик угла поворота, ускорения, давления, ультразвуковой датчик и др. Так же робот может быть оснащен системой технического зрения, которая позволяет распознавать объекты манипулирования а так же определять их положение в рабочей системе координат робота.
Объектом проектирования в данной работе являются исполнительные механизмы моделей робототехнических коплексов.
Целью работы является разработка исполнительных устройств комплекта модели РТК с использованием сервоприводов фирмы «XQ-Power» и платформы Arduino на базе микроконтроллера ATMEGA.
К задачам проекта относится разработка чертежа общего вида варианта модели РТК, разработка конструкции исполнительных устройств комплекта модели РТК, разработка конструкции устройства захватного мод. 1 и мод. 2, разработка чертежа общего вида четырехзвенного манипулятора.

о