Рабочая программа по дисциплине «Промышленные роботы и роботизированные технологические комплексы» (Содержание учебной дисциплины. Учебно-методические материалы дисциплины), страница 2


2. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«РОБОТИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ»

Но

мер те

мы

Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекции

Кол-во часов

лекций

Лабораторные работы

Методи

ческие

указа

ния

Форма

контро

ля

1

2

3

4

5

6

1.

Введение.

Цель и задачи курса. Содержание и объем курса, структура курса.

История робототехники. Роль и место промышленных роботов в автоматизации современного машиностроительного производства. Особенности развития робототехники в России.

3

1

МУ-1

Ко

2.

Робототехника: основные понятия, определения, классификация. Основные характеристики промышленных роботов: номинальная грузоподъемность, рабочее пространство, рабочая зона, зона обслуживания, число степеней подвижности, погрешность позиционирования рабочего органа, погрешность воспроизведения траектории рабочего органа.

Классификация промышленных роботов по различным признакам.

4

2, 3

МУ-1

МУ-5

Ко,

Кур/р, Эк.

3.

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

3.5.

3.6.

Исполнительные устройства промышленных роботов.

Структура и геометрия манипуляционных механизмов. Звено, кинематическая пара, разомкнутая и замкнутая кинематическая цепь. Класс и род кинематической пары. Эквивалентная замена кинематических пар, структурная и кинематическая эквивалентность. Степень подвижности манипуляционного механизма, ее аналитическое определение (формулы Чебышева, Сомова - Малышева).

Сервис и маневренность манипуляционных механизмов: основные понятия и основы расчета.

Геометрия рабочей зоны:

Прямоугольная, цилиндрическая, сферическая, ангулярная; особенности и схемы формирования.

Кинематическое исследование манипуляционных механизмов.

Кинематический анализ и кинематический синтез; цель и решаемые задачи.

Методы кинематического исследования: графический, графо - аналитический, аналитический, экспериментальный - особенности, достоинства и недостатки.

Аналитический метод кинематических исследований: метод преобразования координат.

Базовая и связанная система координат. Функция положения и правила ее отыскания.

Скорость и ускорение звеньев исполнительного устройства. Законы изменения скорости обобщенных координат. Расчет узловых точек (трапециидального) закона изменения скорости.

Динамическое исследование манипуляционных механизмов.

Анализ и синтез: цель и решаемые задачи.

Способы построения динамической модели манипуляционного механизма: графоаналитический, аналитический, экспериментальный - основные понятия и условия применения.

Аналитический метод исследования динамики с использованием уравнений Лагранжа II рода.

Ограничения, формулировка граничных условий (задача Коши).

Способы решения. Экспериментальное исследование динамики.

Погрешность работы манипуляционных механизмов.

Погрешность позиционирования и погрешность воспроизведения траектории. Статическая и динамическая погрешности. Аналитическое определение функции погрешности. Матрица Якоби. Особенности экспериментальных методов определения погрешности.

Конструктивно-компоновочные схемы промышленных роботов.

Конструктивно-компоновочные схемы промышленных роботов и факторы, влияющие на их выбор.

Модели промышленного робота. Модульный принцип построения промышленных роботов.

Привод промышленных роботов.

Особенности привода промышленного робота, как объекта управления. Сравнительная оценка приводов на различных энергоносителях (электромеханических, электрогидравлических, пневматических).

20

1

МУ-1

Ко,

Кур/р, Эк.

4.

Системы автоматического управления промышленных роботов.

Три поколения промышленных роботов. Особенности различных типов систем автоматического управления по различным критериям: типу траектории, циклу управления. Источнику информации, для синтеза закона управления, алгоритму управления, способу программирования.

Цикловые системы управления и их особенности: системы ЭЦ-ПУ-6030, МПЦУ, модификации УЦМ.

Позиционные системы управления промышленными роботами и их особенности. Аналого-позиционные системы типа УПМ.

Контурные системы управления промышленными роботами типа УКМ и система МПСУ.

Особенности модульных систем управления Есм-20, еСм-40, ЕСМ-60.

8

2

Ко. Эк.

5.

Захватные устройства промышленных роботов.

Назначение, основные требования, классификация захватных устройств (ЗУ) промышленных роботов. Этапы расчета механических захватных устройств. Особенности конструкций и расчета пневматических, магнитных ЗУ. Способы крепления ЗУ к звену промышленного робота. Приводы ЗУ и их особенности.

Особенности конструкций и расчета пневматических, магнитных ЗУ. Способы крепления ЗУ к звену промышленного робота. Приводы ЗУ и их особенности.

5

4

МУ-1

МУ-5

Ко. Эк.

6.

Проектирование роботизированных технологических комплексов. Роботизированный технологический комплекс (РТК), гибкий производственный модуль (ГПМ), роботизированный производственный комплекс (РПК) - основные понятия. Состав оборудования роботизированных систем. Постановка задачи проектирования РТК.

Общая последовательность проектирования РТК. Основные критерии выбора конструктивно - компоновочных схем РТК.

Структура систем управления РТК. Технологическое и инструментальное обеспечение РТК.

Основные схемы применения промышленных роботов в составе робото – технологических систем (РТС); индивидуальное обслуживание оборудования; групповое обслуживание оборудования; обслуживание одним промышленным роботом группы технологических машин; индивидуальное выполнение основных технологических операций – состав оборудования и особенности его компоновки, требования к системам управления.

10

5

МУ-1

Ко,

Кур/р, Эк

7.

Заключение. Тенденции развития робототехники.

1

Эк