Введение к работе
-:
. Актуальность проблемы. Развитие промышленной робототехники достигло уровня, который позволяет сделать вывод о том, что с помощью промышленных роботов можно автоматизировать большинство ручных операций, в тон числе тех, которые еще недавно считались совершенно неподдающимися автоматизации. В качестз,. примера можно привести такие операции .как обвалка мяса, стрижка овец, нанесение рисунка на торты и пирожные и- т,д^ Однако следует отметить недостаточно иирокое внедрение промышленных роботов на более простых операциях, например, при выполнении рабочих операций, связанных с грузопереработкой. Это объясняется прежде всего тем, что замена
чисто ручного труда машинным требует достаточно дешевых технических средств, а стоимость промышленных роботов очень высока. Их высокая стоимость объясняется тем, что доминирующим фактором в процессе их развития являлось улучшение технических характеристик с целью расширения функциональных возможностей. При этом в стороне от исследователей оставалась задача целенаправленного синтеза
'. промышленных роботов и манипуляторов (ПРиМ) как единого целого, подчиненного задачам выполнения заданного круга рабочих операций. Особой актуальностью отличается задача разработки дешевых ПРиМ для выполнения погрузочно-разгрузочных и транспортно-складскг.к {ПРТС) работ. В связи с этим и возникла задача разработки теории
' указанного класса манипуляционных систем, чему' посвящена данная
. работа.. -'...
Целью диссертации является решение научной проблемы, связанной с.разработкой теории ПРиМ для ПРТС работ. ,
Научная новизна' диссертации заключается в том,' что в ней-впервые резени следующие основные задачи:
.' - выполнен системно-технический анализ рассматриваемого класса рабочих операций и определены технические требования к ПРиМ;
- получены функции положения, первые и_вторые передаточные
функции, являющиеся геометрическими и кинематическими характерис
тикой, исполнительных устройств (ИУ);
.- резоны задачи метрического синтеза ИУ при выполнении типо-
зых рабочих, операций,с учётом ограничений на пространство допусти-,
іще конфигураций її наличия препятствий с изменяющейся конфигура-
. змЯ; _ ./....'
- класенфщироваш системы управления по способу формирова
ния вектора управляючих сигналов и -выделен класс кинематических
систем управления (СУ), разработан- общий принцип построения СУ тактического уровня на базе синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, как для промышленных роботов, так и для манипуляторов с ручным управлением; -
разработана теория гидромеханического рекуперативного привода (ГРІ1) для дискретных приводов промышленных роботов;
решена задача определения технических требования к системам . приводов д1У, исходя из заданной точности;
разработаны и апробированы методы идентификации точности llPr.i.l и приводов их звеньев;
решены задачи повышения качества рабочих операций при работе с объектами, имеющими внешние связи;
исследовано влияние упругих свойств задающих устройств и . тактильных датчиков на точность выполнения рабочих операций;
разработаны методы исследования энергетических и диссипатив-ных свойств І1У; -
исследованы частотные характеристики ЛУ, предложены метода измерения координат рабочих точек, позволяющие перейти к проекти- рованию звеньев и7,' исходя из их прочности, а не жесткости..
Практическая ценность. Разработанная в диссертации теория
ІІРиіД позволила перейти к целенаправленному проектированию ПРиМ
как единой и согласованной совокупности йУ, систем приводов, СУ
тактического'уровня и рабочих органов, обеспечивающей наперед за
данные технические характеристики. Разработанное новое научное,
направление открывает путь к созданию кассовых и дешевых ПРиМ для
выполнения ІІРІС работ. .
Основные научные и практические результаты работы внедрены
при разработке ПРиМ НО "Пролетарский завод" (С.-Петербург),'
Ленинградском филиале ГйТРОНМКШГРАФ',. Киевском^ УгіРНМІРОдіШ, '
а также в учебный процесс в С.-Петербургском технологическом инстит .
туте холодильной промышленности и институте инженеров желеэнодо-.,
рояного транспорта. Результаты работы переданы также для внедре- :
ния ПО "Москвич" (Москва), организации "Дзержинскхиммаш" (Лдер- .
хинск), п/я Л-146 (Харьков), ЦНЛИРЇК (С.-Петербург), .ЭНЛКМАШ (Во
ронеж). \, .'''.''':".'"..';.".''" '
Аппобапия работы. Основные научные положения и результаты докладывались на научных семинарах в Институте- Машиноведения '.-им.Л.А.Благонравова, СПбГГУ, МЗГУ им.Н.Э.Баумана, СП6ТИХ11, Ленин-" градском Доме ученых, Ш и УІ Всесоюзных симпозиумах по теории и принципам устройства роботов к манипуляторов (Москва, 1968; ,
Тольятти, 1976), ХШ Всесоюзном совещании по гидравлической автоматика (Калуга, 1974), Всесоюзном симпозиуме "Проблема человек-машина на морских судах" (Ленинград, 1975), Всесоюзной конференции по исследованию и освоении ресурсов Мирового океана (Владивосток, 1976), П съезде механиков (Одесса, 19Ы), Втором Всесоюзном съезде по теории машин и механизмов (Киев, 1982), Всесоюзном совещании по методам расчета полиграфических машин-автоматоз 'Пьвоп, I9U7), на семинарах и конференциях Ленинградского дома научно-технической пропаганды.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опуб-ликозаны з 69 работах в изданиях, список которых утвержден ВАК. СССР для освещения основных научных.результатов докторских диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи Глав, закличения, списка литературы (344 наименования) w приложения. Общий объем работы 535 с, в том числе 309 с машинописного текст_, 198 с рисунков, 28 с таблиц, 34 с списка литературы, 18 с приложений.