Агрегатно-модульный принцип построения промышленных роботов

С целью ограничения числа конструкций ПР и большей эффективности их проектирования и изготовления в робототехнике используется унифицированный блочно-модульный принцип их построения, в основу которого положена обобщенная структура манипуляционной системы, состоящая из набора типовых функциональных блоков - модулей. Каждый модуль является функционально и конструктивно - независимым элементов робота, который можно применять как индивидуально, так и в сочетании с другими модулями: передаточные механизмы, редукторы, двигатели, Компоненты систем управления и др. Выявление и обоснование типовых модулей и агрегатов (декомпозиция роботов) долями быть такими, чтобы были обеспечены все функциональные назначения. Главными функциональными агрегатами являются основание, стойка и руки (кисть, плечо, предплечье, охват), которые конструируются из существующих модулей. Модуль может обеспечивать одну или несколько степеней подвижности ПР.

Преимущества агрегатно -модульного принципа следующие: сокращение (от 2 лет до 2-4 месяцев) времени и трудоемкости проектирования роботов, так как используются готовые модули, повышение надежности благодаря применению положительно зарекомендовавших себя модулей, снижение затрат на производство роботов, повышение ремонтопригодности и эксплуатационных характеристик /9/.

Недостатки такого принципа заключаются в том, что функциональные возможности робота определяются не существующим и, естественно, ограниченным набором модулей} использование существующих модулей для обеспечения некоторых траекторий движения приводит к увеличению их числа, а следовательно, утяжеляет конструкции, ухудшает динамические и точностные характеристики. Для большинства роботов, функциональные действия которых не требуют сложных траекторий движения, агрегатно-модульный принцип построения является весьма прогрессивным направлением и способствует более быстрому внедрению роботов в производство.

Анализ возможных компоновок ПР позволяет выделить основные элементы (модули) обобщенной структуры манипуляционной системы робота: основание; колонна (стойка), крепящаяся к основанию; рука, (руки), крепящаяся к колонне; кисть, прикрепленная к руке; технологические механизмы (модули), крепящиеся к кисти; рабочий орган захватного устройства, крепящийся к технологическому механизму. Для подвижных ПР добавляются направляющие и тележка. Так, типичным ПР модульной конструкции является робот типа РПМ-25.

Лекция 5