Введение в робототехнику. Цикловое управление манипуляторами и технологическим оборудованием, страница 5

Другой важнейшей характеристикой является точ­ность, с которой робот может переместить деталь или инструмент в заданное положение в пространстве. Она называется погрешностью позиционирования рабочего органа манипулятора и характеризует отклонение положения рабочего органа манипулятора промышленного робота от заданного при его программировании. Допу­стимая погрешность позиционирования зависит от того, для каких операций применяется робот. Если он окра­шивает краскопультом деталь, то погрешность позицио­нирования в несколько миллиметров практически не влияет на качество изделия. Однако в дуговой сварке при такой погрешности робот может даже не попасть электродом на стык деталей. Здесь допустимая погреш­ность позиционирования не должна превышать десятых долей миллиметра. Что же касается сборки часов, то там вообще нужна микронная точность.

Важной характеристикой является геометрическая характеристика рабочей зоны промышленного робота. Рабочей зоной называется пространство, в котором мо­жет находиться рабочий орган манипулятора; другими словами, это совокупность всех тех точек, в которые мо­жет быть перемещен рабочий орган. В зависимости от конструкции промышленного робота рабочая зона может иметь различную форму, например прямоугольника. Ра­бочая зона характеризуется линейными или угловыми размерами, площадью сечения, объемом.

Но понятие рабочей зоны в недостаточной степени характеризует технологические возможности робота. На­пример, сборочный робот тина «Скилам» имеет рабочую зону, показанную на рис. 1.

Но может ли он выполнить в пределах рабочей зоны любую сборочную операцию? Оказывается, нет. «Скилам» способен выполнять такие сборочные операции, в которых рабочее движение по реализации сопряжения осуществляется только верти­кально сверху вниз. Если же необходимо перемещение под углом, то «Скилам» с этой задачей не справится.

У него недостаточно «гибкая» рука, поэтому он не может перемещать детали в пространстве по произвольной траектории. Эти возможности зависят от числа сте­пеней подвижности промышленнoго робота. Под числом степеней подвижности пони­мается число степеней свободы кинематической цепи манипулятора. На практике оно равно числу кинемати­ческих пар, вращательных и поступательных. Из курса аналитической геометрии известно, что, для того чтобы осуществить любое движе­ние в трехмерном пространстве, достаточно трех посту­пательных и трех вращательных движений. Именно число степеней подвижности главным образом и опреде­ляет кинематическую избы­точность робота, широту его функциональных возможностей.

Отличается от понятия рабочей зоны понятие рабо­чего пространства — про­странства, в котором может находиться исполнительное устройство промышленного робота.

Различают стационарные и подвижные роботы.

Стационарные роботы предназначены для работ на одной рабочей позиции. Подвижные роботы обслуживают не­сколько позиций. К ним относятся, например, роботы портального типа, такие, как     М-33 (рис.2), которые мо­гут перемещаться по монорельсу и обслуживать несколь­ко токарных станков, а также транспортные роботы, обеспечивающие транспортировку заготовок и деталей со склада на станки и обратно, передачу деталей от станка к станку.

Говоря об эксплуатационных характеристиках про­мышленных роботов, нельзя не упомянуть об их надеж­ности. К сожалению, чем шире функциональные возмож­ности, тем менее надежен робот вследствие его большей сложности. Надежность роботов оценивается наработкой на отказ. Повышение надежности роботов имеет большое значение. Ведь технологическую линию обслуживают несколько роботов (а иногда и несколько десятков), и при выходе из строя любого из них останавливается вся линия.

Несмотря на то, что с момента создания первых про­мышленных роботов прошло совсем немного времени, насчитывают уже три поколения их. Первое поколение— программные роботы, второе поколение — адаптивные роботы и третье поколение—так называемые интеллек­туальные роботы. Чем же отличаются роботы различных поколений? Отличаются они очень многим, но основное их отличие — в гибкости, способности перестраиваться,