Бір контурлы кп озалмалы манипуляторларды синтездеу.

Мысалы, роботты жмысшы органын жылжыту шін, алдымен, жмысшы органыны андай-да бір осін жылжыту ажет (сонымен, ось W=5 еркіндік дрежесіне ие болуы керек), содан кейін, денені ось айналасымен бру ажет (ротация озалысы бір еркіндік дрежесіне те, W=1). Нтижесінде, роботты жмысшы органы алты еркіндік дрежесі бар еркін дене ретінде жылжу ммкіндігіне ие болады.

Еркін озалысты талдауды осы аидасына еркіндік дрежесі W=6-а те бір контурлы кп озалмалы манипуляторларды (БККМ) синтездеу негізделген. рылымды слбаларды ауымдау шін НФТ олданылады. Кп озалмалы механизмні рылымды слбаларын синтездеу есептері – алты еркіндік дрежесі жне стаыш ротациясыны осін айналатын жмысшы органы (стаыш) бар манипуляторды рылымды слбасын трызу есептері ретінде шешіледі.

НФТ-дан алынан функционалды асиеттерден крініп транындай, кеістіктегі белгіленген нктені озалысын кез-келген алынан НФТ басара алады. Сонымен, БККМ-ны синтездеуге ойылан міндет – екі НФТ рылымды слбасынан тратын, жылжу механизмі бар манипулятормен шешілуі ммкін. Осьті бойымен денені айналу механизмі денені екі нктесіні озалысыны НФТ кмегімен жылжымалыа арты байланыстарын бермеуі тиіс. Осы механизм осылатын буын (Б) деп шартты трде аталынды. зіні белгіленуіне байланысты осылатын буында (3-сурет) бір жаынан ш озалмалы топса 1 (сфералы жп) жне екінші жаынан екі озалмалы топса 4 (сфералы саусаты жп) болуы ажет.

Б ілгерілемелі кинематикалы жптар тзетін 2 жне 3 буындардан тратын айнымалы зындыты немесе егер, 2-3 кинематикалы жптарды алып тастайтын болса, топсаларды орталарыны арасы траты зындыты болып конструктивті трде жасалынады. Мнда топсаларды орталытары – ш топсаны 1 жне екі топсаны 4 осьтеріні иылысу нктелері болып табылады. Бадарланатын денемен шыыс буыны (стаыш) 5 жетекті 6 кмегімен ротация ммкіндігіне ие болады. Сонымен, осатын буын берілген бадары бар шыыс буыныны осьті айналасымен айналуын функционалды амтамасыз етеді жне екі НФТ 7 жне 8 шыыс буындарын осады. Б-да шыыс буыны 5 топсаларды орталарыны арасында да жатуы ммкін.

Кеістікте роботты атарушы механизміні шыыс буынын жылжыту жне берілген трде бадарлау шін НФТ кмегімен Б топсаларыны ортасын жылжыту жне Б осіне салыстырмалы шыыс буынын бру жеткілікті.

Крсетілген озалыстарды ртрлі дістермен алуа болады: жалпыланан слбада (4,а-сурет) крсетілгендей, екі НФТ мен Б-ны параллельді трде зара осу, немесе тізбекті-параллельді (4,б- су-

1.6-кесте

НФТ рылысыны слбалары жне алыптасу ережелері

 

НФТ №   НФТ рылысыны слбалары НФТ-ны алыптасу ережелері  
  ІІІ   Ілгерілемелі озалыстаы жылдамды векторлары –компланарлы емес векторлар.
  АІІ   Ілгерілемелі озалыстаы жылдамды векторыны бірі айналуды брышты жылдамдыыны векторына коллинеарлы, ал екіншісі перпендикулярлы.
  ААІ   Ілгерілемелі КЖ-да жылдамды векторы брышты жылдамдыты параллель емес векторымен векторларды параллель емес жйесін райды.    
  ІАА   Ілгерілемелі озалыстаы жылдамды векторы жне брышты жылдамды векторлары – коллинеарлы векторлар.
  ААА   Брышты жылдамды векторлары – компланарлы векторлар жне де брышты жылдамдыты екі векторы коллинеарлы.
  ІАІ   Ілгерілемелі КЖ-да жылдамдыты жне брышты жылдамды векторлары – компланарлы векторлар. Ілгерілемелі жылдамды векторларыны бірі брышты жылдамды векторымен беттеседі.

 

рет) осу. Роботты атарушы механизміні раушы бліктерін сынылып отыран зара осулар нтижесінде сйкесінше параллельді рылымды (5-сурет) басарылатын механизмдер жне аралас рылымды (рылыс слбасымен) гибридті манипуляторлар (6-сурет) алынады.

3-сурет. осылатын буын

5-суретте крсетілген тйыталан кинематикалы тізбекті жеті озалысты манипулятор – БККМ-ны мысалы болып табылады. Берілген манипулятор зара осылу слбасы бойынша (4,а-сурет) екі НФТ-1-ден тзілген. осылатын буын 7 А нктесінде 1, 2, 3 буындардан ралан НФТ-ны соы буынымен ш озалмалы осылыс тзеді. Екінші жаынан, 4, 5, 6 буындардан ралан екінші НФТ-1 соы буынымен сфералы саусаты кинематикалы жп тзеді. Б бір байланыс AB=Const жасайды. Сонымен, 7-8 кинематикалы жптарды кмегімен, ротацияны озалысын оса отырып, манипуляторды жмысшы органы 8 алты еркіндік дрежесіне ие болады. С арылы жмысшы органыны сипаттамалы нктесі белгіленген.

НФТ
НФТ
НФТ
НФТ
стаыш
стаыш

 

4-сурет. Манипуляторларды синтездеуге арналан жалпыланан слба

 

Гибридті манипуляторды рылысы (6-сурет) аралас осылыс (4,б-сурет) слбасы бойынша тзіледі. Бл жадайда 1, 2, 3 буындардан тратын бірінші НФТ соы 3 буынына А нктесінде ш озалмалы сфералы кинематикалы жпты кмегімен 7 буын осылан. Осы буына 3 4, 5, 6 буындардан тзілген екінші НФТ-ны бірінші буыны 4 екінші жаынан осылан. зіні шыыс буынымен 6 екінші НФТ осылатын буынмен В нктесінде екі озалысты сфералы осылыс тзеді. Жмысшы органын 8 сипаттамалы нктемен С осатын буын призмалы осылысты есебінен, айнымалы зындыа ие болады. НФТ 3 жне 6 буындарыны орны згерген кезде осылатын буынны зындыы згереді. осылатын буынны еркіндік дрежесіні саны 5-ке те. Сондытан, манипуляторды жмысшы органыны 8 еркіндік дрежесі 6-а те болады, яни осымша еркіндік дрежесін 7-8 кинематикалы жптардаы ротация береді.

Буындарды тізбекті осылысы бар роботтарды дстрлі белгілі атарушы механизмдерінде бірінші НФТ тасымалдау, ал екінші НФТ-стаышты баытталу озалысын жзеге асырады.

Осы жмыста ртрлі басарылатын атарушы механизмдерді рылысын синтездеу шін 4,а-суретте келтірілген жалпыланан слбаа сйкес НФТ параллельді осу кезінде алынатын, тйыталан кинематикалы тізбекті механизмдерді тзілуіні жалпыланан слбасы олданылады. Тйыталан кинематикалы тізбекті механизмдерді (БККМ) тйыталмаан кинематикалы тізбекті механизмдермен салыстыранда артышылытары кп.

 

 
 

5-сурет. Бір контурлы кп озалмалы манипулятор

 

Модульдерді параллельді осумен салыстыранда тізбектеп осан кезде аз аттылыа ие болатыны белгілі. Параллельді рылымдар орнытыру длдігі бойынша е жасы сипаттамалара, ал жмысты органын жылжыту жылдамдыына жне аттылыты жоары крсеткіштері кезінде жоары жк ктергіштікке ие болады.

4,б-суреттегі слба бойынша тзілген, аралас рылымды гибридті манипуляторлар кейбір жекеленген жадайларда ызыушылытар туызуы ммкін. Бл манипуляторлара тйыталмаан кинематикалы тізбекті механизмдерді кптеген кемшіліктері тн.

 
 

6-сурет. Аралас рылымды манипулятор

 

4,а-суреттегі слба бойынша параллель осан кезде, раушы механизмдер ретінде кез-келген жоарыда келтірілген НФТ немесе олара сас айасатын немесе иылысатын осьтері бар механизмдер тадалып алынулары ммкін.