Введение к работе
Актуальность тс!-*-! ді:с'.:ергд.і.-.:-/. Доля іірсі.з,піленнмх робстсз с электроприводом год от года возрастает. Зто объясняется удсо'стзо:.: стыковки с устройствами управления и простотой экергсс>лй;/.е;:л. Однако применение обычных высскссбсроткых электродвигателей требует установки редуктороз. При относительно низкой энергсзсору::;е;!:-;сстп манипуляторов с электрспризодом. быстродействие кз монет быть сделано очень высоким, показатели быстродействия существенно зависят сг выбора двигателей и передаточных отношений редукторов. Методы оптимизации параметров электроприводоз разработаны, однако сій обычно приводятся к сложным и громоздки;! вычислительным процедурам. 13 аналитической ферме результаты подучена ліпь для некоторых частных моделей одиночных прпэедоз. При это;.! совершенно ке учитывается специфика работы электропризсдоз промышленных роботов, которая заключается в переменности задаваемо: переведении, в существенном различии условий работы приводов по различном степеням подвижности, в изменении нагрузок и инерционных характеристик в зависимости ст сбеб-ценннх координат. Применительно к модульным роботам задачи оптимизации еще белее осложняются: нуико иметь з в;іду, что в различных модификациях роботов модули одного типа могут находиться з различных условиях, при различном нігружекии. Наконец, еще большее тасло факторов неопределенности нужно учитывать при оптимизации зтруктурно-гибких производственных систем, в которых одни и те ке подули приводов .могут иметь сменные редукторы и могут выполнять различные функции. Вследствие сказанного тему диссертации, псевщекной оптимизации структур и параметров механических передач промышленных роботов с электроприводом, следует считать актуальной. Знедрение результатов диссертации в новых разработках и использование в учебном процессе подтверждается соответствующими документами.
Целью диссертант является создание научных основ методов проектирования механических частей электроприводов (в первую очередь, зыбора параметров передач) на основе оптимизации режимов работы мо-іульньгх промышленных роботов по критериям быстродействия.
Нов ил in сенезныу результатов лиссерт.аыпн. Основные новые результаты в диссертации формулируются следующим образом:
- определены и представлены в систематизированном виде осксэкые качественные особенности модульных промышленных роботов;
- - обобщены сведения о механических, электрических и инерционных
характеристиках электродвигателей различных типов, используемых в сєрп"ію вкпусіас-'.йос и проекгирус:>1ог премгглекиых роботах;
сформулирована, формализована и рс-пена садача определения оптимального передаточного отнсзє;:;ія редуктора, исходя из требования максимального быстродействия при переносе объекта из начальной точки в заданную конечную;
исследовано влияние отклонений различимте параметров от их но-кннальгсле значений, определи»! коэ|41:Ц<!енты чувствительности, установлено, в каких пределах допустимо изменение передаточного отношения редуктора без существенного снижения быстродействия;
впервые еформуянрозаиа и решена задача оптимизации по передаточным отнесениям и-некоторым другим параметрам совокупностей приво-доз прокгллекких роботов по нескольким степеням педвикности;
предложен метод оптимизации передач приводов структурно-гибких производственных систем, в которых приводи могут занимать различное место и "выполнять различные функции;
кз. примере серийно випускае;.ых промьмленннх роботов показано, каким образом должка быть осуществлена модернизация, чтобы реализовать рекомендации по оптимизации.
Достоверность и обоенсликость ochorh'tc результатов. Достоверность результатов диссертации определяется тщательным анализом существующего положения в области роботостроения, подробньгм обсуждением исходных математических моделей и упрощающих предложений, корректностью математических выводов и в целом хорошим соответствием с рекомендациями, вытекащими из практики проектирования. Ценность для практики заключается в том, что при ьспоі_і-:/;г.;2.-і- ';л дабот.гшых методов оказывается возможным унифицировать приводы роботов или структурно-гибких производственных систем при достаточной близости показателей быстродействия к оптимальным.
Апробация работы и публикации. Результаты диссертации докладывались на двух научно-технических конференциях и на семинарах кафедры "Автоматы" СПбГГУ. По теме диссертации написаны две статьи, одна из них опубликована в сборнике трудов ЛПЙ, а другая - депонирована во ВИНИТИ. Новизна схемных решений защищена двумя авторскими свидетельствами.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 145 страницах машинописного текста, 39 рисунков, 2-таблиц и списка использованной литературы из 37 наименований. 2
