Погрешность позиционирования промышленного робота. Первичные ошибки. Погрешности обобщенных координат, страница 17

Эти координаты элементов робота и оборудования получены в единой системе координат Х_рY_рZ_p , что позволяет их сравнивать и определить отсутствие соударения.

16.6 Определение скорости манипулирования

В процессе проектирования участка РТК с одним роботом определяют организацию промежуточного хранения, состав переходов робота при обслуживании оборудования, порядок расположения оборудования, состав и протяженность участков местных траекторий манипулирования.

Следующий этап проектирования – определение скоростей v перемещения схвата робота по этим траекториям. Скорости манипулирования выбирают из условия обеспечения требуемого такта выпуска изделий с участка и всего РТК в целом:

                                                  (1)

где j – номер оборудования; w – номер перехода; t_jw – длительность выполнения роботом переходов.

Определить скорости манипулирования можно в такой последовательности:

1. Группировка переходов  и длительностей их выполнения t_jw по исполнительным механизмам. При этом выражение (1) представляется в виде

                           (2)

где t^сх_jw – длительность срабатываний схватов (ее значения могут быть получены на основе анализа работы существующих моделей роботов);

lⁱ_jw и tⁱ_jw – соответственно протяженность jw-го участка траектории и длительность перемещения по нему с помощью i-й степени подвижности робота. Например, перемещение по участкам траектории  lⁱ_jw⁼¹ совершается степенью подвижности передвижения руки робота от одного оборудования к другому; lⁱ_jw⁼² – подъемом руки; lⁱ_jw⁼³ – выдвижением руки и т. д.;

vⁱ – скорость движения, обеспечиваемая i-й степенью подвижности. Точнее, это ее усредненное значение, так как фактическая скорость движения степени подвижности зависит от большого количества факторов: значения хода, нагрузки, конфигурации манипулятора, фазы движения (разгона, установившегося движения, торможения).

2. Распределение скоростей между степенями подвижности робота. Скорость движения степеней подвижности можно представить в виде

                                                        (3)

где a_i – коэффициенты распределения скоростей по степеням подвижности робота;

                                                   (4)

— средняя скорость движения по всем степеням подвижности робота; i*—общее число степеней подвижности робота.

Из (3) и (4) следует, что . Значения коэффициентов a_i могут быть определены на основании анализа динамических характеристик существующих роботов. При этом целесообразно учитывать их зависимость от вида общей компоновки робота, значений перемещений, грузоподъемности, точности и т.п.

3. Определение скоростей движения робота. Сначала определяется средняя скорость v_ср. Подставим (3) в (2):

откуда

                             (5)

Тогда искомые скорости движения степеней подвижности vⁱ находят подстановкой средней скорости в выражение (3). Найденные скорости движения степеней подвижности робота должны быть не больше реально достижимых. Если это условие не выполняется, то приходится переходить к более сложным компоновкам робота или системам ПХ. Если никакие варианты компоновки робота и системы промежуточного хранения не могут снизить скорости до допустимого уровня, то следует изменить состав участка РТК. С этой целью, прежде всего, перераспределяют оборудование между роботами p. Рассматривают варианты уменьшения протяженности траекторий манипулирования в пределах участков РТК за счет введения устройства вспомогательного транспортирования изделий между роботами (коррекция M_n). Наконец, если и эти резервы снижения скорости исчерпаны, ставится вопрос об увеличении количества роботов R.

Осуществляя коррекции р, М_п (место передачи изделий между роботами) и R, необходимо иметь в виду, что они затрагивают весь РТК в целом и поэтому могут проводиться только после совместного предварительного проектирования всех участков РТК, обслуживаемых отдельными роботами.

Коррекцию p и M_n  целесообразно производить также для более равномерного распределения скоростей движения различных роботов в том случае, если эти скорости не превышают максимально допустимых.