CC BY
33
Международный научно-исследовательский журнал •№ 7(38) ■ Август
На рис. 2 приведен следующий вариант исполнения корпуса с полукруглыми рифлями, но имеющий уже параболический профиль. Коэффициент сопротивления транспортируемого материала по внутренней поверхности вертикального шнекового конвейера будут иметь следующий вид:
fzi
f (a(b - r) + 2b -жг2 + d) 2(a + d)
(a(b - r) + жг) 'У (a + d )n - cos^
(f 'sf + cof
(4)
fi =
(afM + f )С0<Р-Ф) (a + d)
Условие движения материала:
2 /
P-atfM cos{P-ф ) Pf (a(b-r) + 2Ьжг2)t (a(b-г) + жг/2)1 'У
cosф
2cosф
cosф
f 'sinф + cosф)
(5)
(6)
Применение полученной теории, на данный момент проходит апробацию на экспериментальных моделях ВВК, чтобы на основе полученных данных построить систему эмпирические поправок, и дать методические указания на проектирование отдельных узлов, и конструкции в целом, при производстве ВВК.
Литература
1. Павлов.Е.И. К вопросу о выборе рациональных параметров рифления внутренней поверхности корпуса вертикальных винтовых конвейеров. Материали за 8-а международна научна практична конференция, «Бъдещето въпроси от света на науката», - 2012. Том 39. Технологии. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД . С. 17-23
2. Павлов.Е.И., Апачанов А.С. Теоретическое исследование свойств сыпучего материала, транспортируемого в вертикальном винтовом конвейере с рифленой внутренней поверхностью корпуса. Современные технологии в машиностроении: сборник статей XVI Международной конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2012. С. 77-80.
References
1. Pavlov.E.I. On the selection of rational parameters of corrugation inner surface of the body vertical screw conveyors. Material for the 8 and the international scientific practical conference "Bdescheto Ask a question from light to Naukat" - 2012. Volume 39. Technologies. Sofia. "Byal GRAD-BG" LTD. P. 17-23
2. Pavlov.E.I., AS Apachanov Theoretical investigation of the bulk material conveyed in the vertical screw conveyor with a corrugated inner surface of the housing. Modern technologies in engineering: a collection of articles XVI International Conference. - Penza: Volga House of Knowledge, 2012. P. 77-80.
Поезжаева Е.В.1, Юртаев Р.И.2, Чудинов В.А.3
Профессор Пермский национальный исследовательский политехнический университет, кандидат технических наук, Факультет Механико-технологический, Кафедра Теории механизмов и машин, 2студент Автодорожного факультета, кафедра Автомобили и технологические машины, 3студент Автодорожного факультета, кафедра Автомобили и технологические машины, Пермский национальный исследовательский политехнический университет ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РОБОТОВ
Аннотация
Рассмотрена кинематическая модель манипулятора робота, автоматизация разгрузочных операций.
Ключевые слова: манипулятор робот, модель, уравнение.
Poyezzhayeva E.V.1, Yurtaev R.I.2, Chudinov V.A.3
Professor Perm National Research Polytechnic University, PhD in Engineering, Faculty of Mechanics and technology, Department of Theory of mechanisms and machines, 2Student faculty Road, Department of Automobiles and technological machines, 3Student faculty Road, Department of Automobiles and technological machines, Perm National Research
Polytechnic University
IDENTIFICATION OF GEOMETRIC PARAMETERS OF ROBOTS
Abstract
Considered the kinematic model of robot manipulators, automation and unloading operations Keywords: The robot manipulator, the model equation.
Необходимость в сокращении времени внутрипроизводственной логистики, вредная для здоровья среда, тяжелый человеческий труд вызывает потребность в автоматизации процессов паллетирования. Скорость и точность работы роботов-паллетайзеров, несравнимы с человеческим трудом, а эффективность и универсальность значительно выше, чем у стандартной машины для паллетирования.
Предприятия легкой и пищевой промышленности заинтересованы в быстрой и качественной упаковке продукции с конвейера. Машины оснащены гибкой рукой-манипулятором, которая позволяет им с ловкостью и осторожностью упаковывать даже самые хрупкие предметы. Робот-упаковщик действует таким образом: просматривает движение конвейера, определив изделие, получает сигнал на электронный блок управления, а тот, в свою очередь, подает команду механической руке взять изделие. Все движения робота совершаются по программе. Это способствует качественному и быстрому процессу упаковки объектов. Целью данной разработки является определение оптимального по быстродействию управления движения схвата манипулятора.
Положение и ориентация рабочего oprara робота зависит от значений обобщенных координат и геометрических параметров, которые задают расстояния и углы поворота между осями шарниров. Реальные значения этих параметров, как правило, отличаются от номинальных значений, что является результатом неточности изготовления или
87
Международный научно-исследовательский журнал •№ 7(38) ■ Август
столкновений робота с предметами в процессе эксплуатации. Это приводит к невозможности переноса программ от одного робота к другому (такого же либо иного типа) без перепрограммирования положений, используемых в задании.
Рассмотрим кинематическую модель манипулятора робота, которая представляет собой разомкнутую кинематическую цепь, состоящую из
n+ 1 не деформируемых звеньев. Звенья нумеруем так, что основание имеет номер О, а рабочий орган (схват) имеет номер n . С каждым i -ым звеном жестко связывается координатная система х i,yi,zl, при этом вектор zi _ направлен вдоль оси i -го шарнира. В соответствии с методом Денавита-Хартенберга взаимное расположение координатных систем определяется значениями параметров (см. рисунок). Шарнирная переменная qi
равна в случае вращательного сочленения или равна . для призматического сочленения.
Пусть i-1Ti — матрица, определяющая координаты системы, связанно с i звеном, по отношению к координатной системе, связанной с i -1 звеном. Можно показать, что
i-1Ti=Rot(z, вt) Trans(z, г) Trans(x, d)Rot(x, ay
где Rot(u,¥)- матрица размером 4x4, угол ¥ вокруг вектора и; Trans(u,l) - матрица размером 4x4, обозначающая перемещение на расстоянии l вдоль вектора и.
Положение и ориентация рабочего органа робота по отношению к опорной координатной системе определяется выражением
W=fTo °Ti...n-1Tn=fTn ,
где преобразование fTo определяет координаты связанной с основанием системы координат по отношению к опорной системе, которое в свою очередь зависит от четырех констант
Положение начала системы координат, связанной с рабочим органом, может быть задано в виде Рп = f (В).
Для определения пользуются линеаризованной моделью, тогда используя достаточное число точек, составляют уравнения, Из этих уравнений методом наименьших квадратов можно определить искомые значения dB.
Вводятся уравнения и, таким образом, определив вектор , можно повысить точность робота за счет использования более точных геометрических параметров при решении обратной кинематической задачи. Справедливо соотношение
Bj = В01 + dB j,
которое можно использовать для всех параметров, если обратная кинематическая задача решается с помощью изменяемой кинематической модели робота и имеется возможность подстраивать любой из параметров.
Если обратная кинематическая задача решается с использованием обратной геометрической модели на основе значений параметров В0, то в модели уточняются только следующие параметры:
1) отклонения показаний датчиков;
2) параметры матриц для обратной геометрической модели.
Ошибки положения и ориентации могут быть компенсированы в соответствии с уравнением
dW = —^dB,
дВТ
где содержит только параметры, которые не могут быть изменены в модели.
Направлением исследовательской работы является автоматизация разгрузочных операций, разработка специализированного языка программирования, благодаря использованию которого компенсируются ошибки ориентации схвата и увеличивается быстродействие робота.
Литература
1. Поезжаева Е.В//Теория механизмов и механика систем машин. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 ч. / Е.В. Поезжаева. - Пермь: Изд-во Перм. Гос. техн. ун-та, 2009.-Ч.2-185.
2. Поезжаева Е.В//Теория механизмов и механика систем машин. Учеб. Пособия/Е.В. Поезжаева.- Пермь: Изд-во Пермского национального исследовательского политехнического университета. 2014.-400
3. Поезжаева Е.В//Теория механизмов и механика систем машин. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 ч. / Е.В. Поезжаева. - Пермь: Изд-во Перм. Гос. техн. ун-та, 2009.-Ч.3-164.
References
1. Poezzhaeva E.WTeorija mehanizmov i mehanika sistem mashin. Promyshlennye roboty: ucheb. posobie: v 3 ch. / E.V. Poezzhaeva. - Perm': Izd-vo Perm. Gos. tehn. un-ta, 2009.-Ch.2-185.
2. Poezzhaeva E.WTeorija mehanizmov i mehanika sistem mashin. Ucheb. Posobija/E.V. Poezzhaeva.- Perm': Izd-vo Permskogo nacional'nogo issledovatel'skogo politehnicheskogo universiteta. 2014.-400
3. Poezzhaeva E.WTeorija mehanizmov i mehanika sistem mashin. Promyshlennye roboty: ucheb. posobie: v 3 ch. / E.V. Poezzhaeva. - Perm': Izd-vo Perm. Gos. tehn. un-ta, 2009.-Ch.3-164.
88
