MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

Podobne dokumenty
MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

PRZEKŁADNIE ZĘBATE. Przekł. o osiach stałych. Przekładnie obiegowe. Planetarne: W=1 Różnicowe i sumujące: W>1

WYKŁAD DLA KIERUNKU MECHANIKA I BUDOWA MASZYN

Egzamin 1 Strona 1. Egzamin - AR egz Zad 1. Rozwiązanie: Zad. 2. Rozwiązanie: Koła są takie same, więc prędkości kątowe też są takie same

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Podstawy Robotyki

Bezpieczna obsługa oraz praca robota na stanowisku przemysłowym

Ogłoszenie. Egzaminy z TEORII MASZYN I MECHANIZMÓW dla grup 12A1, 12A2, 12A3 odbędą się w sali A3: I termin 1 lutego 2017 r. godz

Struktura manipulatorów

Podstawy robotyki wykład I. Wprowadzenie Robot i jego historia

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych

MODEL MANIPULATORA O STRUKTURZE SZEREGOWEJ W PROGRAMACH CATIA I MATLAB MODEL OF SERIAL MANIPULATOR IN CATIA AND MATLAB

Podstawy analizy strukturalnej układów kinematycznych

TEORIA MECHANIZMÓW I MANIPULATORÓW

Manipulatory i roboty mobilne AR S1 semestr 5

TEORIA MECHANIZMÓW I MANIPULATORÓW

1. STRUKTURA MECHANIZMÓW 1.1. POJĘCIA PODSTAWOWE

Laboratorium z Napęd Robotów

Podstawy Automatyki Zbiór zadań dla studentów II roku AiR oraz MiBM

Mechanika Robotów. Wojciech Lisowski. 5 Planowanie trajektorii ruchu efektora w przestrzeni roboczej

Nr 2. Laboratorium Maszyny CNC. Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Teoria Maszyn i Mechanizmów

ROBOTY PRZEMYSŁOWE LABORATORIUM FANUC S-420F

ALGEBRA Z GEOMETRIĄ ANALITYCZNĄ

Roboty przemysłowe. Wprowadzenie

Zadania kinematyki mechanizmów

Roboty przemysłowe. Cz. II

Zadania kinematyki mechanizmów

T13 Modelowanie zautomatyzowanych procesów wytwórczych, programowanie maszyn CNC

4. Chwytaki robotów przemysłowych Wstęp Metody doboru chwytaków robotów przemysłowych Zasady projektowania chwytaków robotów

ZASADY WYZNACZANIA BEZPIECZNYCH ODSTĘPÓW IZOLACYJNYCH WEDŁUG NORMY PN-EN 62305

Roboty manipulacyjne (stacjonarne)

PODSTAWY ROBOTYKI. Opracował: dr hab. inż. Adam Rogowski

ANALIZA KINEMATYKI MANIPULATORÓW NA PRZYKŁADZIE ROBOTA LINIOWEGO O CZTERECH STOPNIACH SWOBODY

Teoria maszyn mechanizmów

PROPOZYCJA INNOWACYJNEJ TECHNOLOGII. Urządzenie do stabilizacji pozycji pacjenta zwłaszcza podczas transportu

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Z poprzedniego wykładu:

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Dynamika manipulatora. Robert Muszyński Janusz Jakubiak Instytut Cybernetyki Technicznej Politechnika Wrocławska. Podstawy robotyki wykład VI

2.9. Kinematyka typowych struktur manipulatorów

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

DRGANIA WŁASNE RAM OBLICZANIE CZĘSTOŚCI KOŁOWYCH DRGAŃ WŁASNYCH

WAHADŁO SPRĘŻYNOWE. POMIAR POLA ELIPSY ENERGII.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Kinematyka manipulatorów robotów

R11. Programowanie robota opartego o kinematykę platformy Sterwarta-Gougha. Pracownia Nauki Programowania i Aplikacji Robotów Przemysłowych

Wykres linii ciśnień i linii energii (wykres Ancony)

Sposoby modelowania układów dynamicznych. Pytania

Kinematyka manipulatora równoległego typu DELTA 106 Kinematyka manipulatora równoległego hexapod 110 Kinematyka robotów mobilnych 113

KATALOG SPRZEDAŻY 1. LASER IPG 6KW NUMER SERYJNY

Zaliczenie wykładu Technika Analogowa Przykładowe pytania (czas zaliczenia minut, liczba pytań 6 8)

Modelowanie, sterowanie i symulacja manipulatora o odkształcalnych ramionach. Krzysztof Żurek Gdańsk,

Tytuł prezentacji. Autorzy

PL B1. Manipulator równoległy trójramienny o zamkniętym łańcuchu kinematycznym typu Delta, o trzech stopniach swobody

2.12. Zadania odwrotne kinematyki

Projektowanie Układów Mechatronicznych

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI KATEDRA AUTOMATYKI. Robot do pokrycia powierzchni terenu

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 10/05

KATALOG SPRZEDAŻY 1. LASER IPG 6KW NUMER SERYJNY

MiA_cz.5. Czynniki techniczne rozwoju robotyki

R O BO T YK A DL A M E C H A T R O NI K Ó W. Andrzej Rygałło

ROBOTYKA. Odwrotne zadanie kinematyki - projekt.

Politechnika Poznańska, Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów str. 1

Równanie Fresnela. napisał Michał Wierzbicki

1. RACHUNEK WEKTOROWY

Robotyka i mechatronika

Jan Awrejcewicz- Mechanika Techniczna i Teoretyczna. Statyka. Kinematyka

KINEMATYKA I DYNAMIKA CIAŁA STAŁEGO. dr inż. Janusz Zachwieja wykład opracowany na podstawie literatury

Zadania do rozdziału 5

Roboty przemysłowe - wybrane pojęcia, budowa, zastosowania, przykłady

Podstawy robotyki wykład VI. Dynamika manipulatora

Programowanie kontrolera RH robota S-420S Opracował: Karol Szostek

Jakobiany. Kinematykę we współrzędnych możemy potraktować jako operator przekształcający funkcje czasu

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Podstawy robotyki Rodzaj przedmiotu: Zaliczenie Język wykładowy:

Podstawy robotyki wykład III. Kinematyka manipulatora

Wykład 9. Fizyka 1 (Informatyka - EEIiA 2006/07)

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania. Podstawy Automatyki

Wstęp do robotyki. Plan wykładów. Wojciech Szynkiewicz. Plan wykładu... Plan wykładu... Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej PW

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Modelowanie przez zjawiska przybliżone. Modelowanie poprzez zjawiska uproszczone. Modelowanie przez analogie. Modelowanie matematyczne

Lista projektów. Roboty Fanuc. VW Pamplona (SP)

ANALIZA KINEMATYCZNA PALCÓW RĘKI

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

Pomiar prędkości i natęŝenia przepływu za pomocą rurek spiętrzających

Numeryczna algebra liniowa. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1

GEOMETRIA ANALITYCZNA W PRZESTRZENI

METODY OBLICZENIOWE. Projekt nr 3.4. Dariusz Ostrowski, Wojciech Muła 2FD/L03

Koła rowerowe malują fraktale

NOWE METODY SYNTEZY STRUKTURALNEJ ŁAŃCUCHÓW KINEMATYCZNYCH O ZEROWEJ LICZBIE STOPNI SWOBODY

PL B1. HIKISZ BARTOSZ, Łódź, PL BUP 05/07. BARTOSZ HIKISZ, Łódź, PL WUP 01/16. rzecz. pat.

9. Sprzężenie zwrotne własności

Podstawy Robotyki Określenie kinematyki oraz dynamiki manipulatora

IRB PODSUMOWANIE:

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RME s Punkty ECTS: 12. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Autor: mgr inż. Robert Cypryjański METODY KOMPUTEROWE

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

Transkrypt:

MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

sterowanie Manipulator mechaniczny uład przeznaczony do realizaci nietórych funci ręi ludzie. Manus (łacina) - ręa uład mechaniczny Karel Cape R.U.R. (Roboty Universalna Rossuma) 9

Prawa robotów : Isaac Asimov w rou 94 stworzył trzy prawa robotów i przedstawił e w fantastycznym opowiadaniu Zabawa w bera (Runaround).. Robot nie może srzywdzić człowiea, ani przez zaniechanie działania dopuścić, aby człowie doznał rzywdy.. Robot musi być posłuszny rozazom człowiea, chyba że stoą one w sprzeczności z Pierwszym Prawem.. Robot musi chronić sam siebie, eśli tylo nie stoi to w sprzeczności z Pierwszym lub Drugim Prawem.

Ewoluca MANIPULATOR KOPIUJĄCY -małe siły (napędza operator), - małe odległości (długi łańcuch inemat błędy) servo computer

Ewoluca operator sterue za pomocą przycisów (bra czucia ) servo computer

Ewoluca Serwonapędy operator czue siłę servo computer

Ewoluca servo computer Robot współczesny

ZASTOSOWANIA: PRACA W SRODOWISKU NIEBEZPIECZNYM: PROMIENIOWANIE, SKAŻENIE ZAGROŻENIE EKSPLOZJĄ WYSOKIE CIŚNIENIE GŁĘBIA UCIĄŻLIWE I POWTARZALNE OPERACJE TECHNOLOGICZNE MONTAZOWE, SPAWALNICZE, OBRÓBCZE,... MEDYCYNA, OCHRONA ZDROWIA REHABILITACJA ZABIEGI OPERACYJNE OPIEKA NAD NIEPEŁNOSPRAWNYMI INNE MILITARNE

Unimate pierwszy przemysłowy robot Zaproetowany, opatentowany przez George a Devola w latach 954-96. Wyproduowany przez firmę UNIMATION założoną przez onstrutora. Robot w rou 96 został zaupiony przez General Motors do prac montażowych w fabryce w Ewing Township, New Jersey.

Producenci: ABB KUKA Panasonic Motoman Mitsubishi Fanuc Kawasai Denso Epson Koch

Roboty przemysłowe

Roboty mobilne Opportunity Mars -4

Manipulator do inspeci mostów i wiadutów

Roboty - obrabiari

Manipulatory medyczne i rehabilitacyne

Strutura RUCHY LOKALNE EFEKTOR RUCHY REGIONALNE Robot przemysłowy LOKOMOCJA KORPUS

CZUJNIKI JEDN. STERUJ. NAPĘDY MANIPU- LATOR EFEKTOR OTOCZ. CZUJNIKI ułady mechaniczne

Ogólny schemat struturalny manipulatora:

Manipulatory przemysłowe: szeregowe oraz równoległe O struturze otwartych łańcuchów inematycznych O struturze zamniętych łańcuchów inematycznych

Manipulator szeregowy uniwersalny Uład przestrzenny:,, orientaca efetora ( st. swobody) x,y,z pozyca efetora ( st. swobody) Wymagana ruchliwość: W = + (+ na chwyt) W= 6 (+ na chwyt) < W <

Manipulatory specalne W > 6

Manipulator szeregowy uniwersalny Uład płasi: orientaca efetora ( st. swobody) x,y, pozyca efetora ( st. swobody) Wymagana ruchliwość: W = += (+ na chwyt)

Synteza struturalna manipulatora płasiego o ruchliwości W = Schematy struturalne Założenia struturalne: - W =, - tylo pary I lasy : R i/lub T, - p =. W = (n-) - p C I = (n-) - p n = 4 p = B I A T T T R T R R R A I B T T R R R T T R C T R R R T T R T T TR TR R TRT RT RTR RT

Manipulatory płasie W = (przyłady) RRR RTR TRR RRT

Analiza inematyczna manipulatora RRR o ruchliwości W= y y q Położenie : x, y q q Orientaca: x x

Analiza inematyczna manipulatorów Zadanie proste inematyi y a 4 q Dane : q, q q, a q Szuane x, y pozyca orientaca a q x 6

y Zadanie proste inematyi q q + q a 4 Dane : q, q q, a a q q q x Szuane x, y pozyca orientaca x a cosq + a cosq + q + a4 cosq + q + q y a q + a q + q + a q + q + q q + + q q 4

Analiza inematyczna manipulatorów Zadanie odwrotne inematyi y x, y pozyca Dane : orientaca a 4 q q + q a q q Szuane q, q q, a q x

y Zadanie odwrotne inematyi a 4 q q + q x, y pozyca Dane : orientaca a q q Szuane q, q q, a q x x a cosq + a cosq + q + a4 cosq + q + q y a q + a q + q + a q + q + q q + + q q 4

Zadanie odwrotne inematyi y y Dwie onfigurace dwa rozwiązania uładu równań x x

Analiza inematyczna manipulatorów Macierze transformaci Współrzędne absolutne (artezańsie) y M rm x y rm p x

y M r M x y M M x M Wetor translaci: p x y r R r + M M p Macierz rotaci: R cos cos

r M R rm + p x y M M cos cos x y M M + x y

ey ex Wersory e x, e y : e x cos ey cos( ( + 9 + 9 o o ) ) cos R cos cos R e x e y

Własności macierzy rotaci R T cos cos R R I cos cos cos cos R R T R R cos cos R

M M p r R r + M M r A r Przeształcenie ednorodne T T T y x p q wetor wsp. absolutnych Przeształcenie ednorodne p R A cos cos y x A Macierz transformaci: rotaci i translaci

M M r A r Przeształcenie ednorodne cos cos y x A

Analiza inematyczna manipulatora x RRR y y a 4 q x y a 4 y a y x a x q x y A A A x y q x

cos cos A cos cos a A...... A cos cos a A

cos cos cos cos cos cos y x a a y x (x, y ) 4 4 cos cos cos q q q q q q q q q q q q q q q + + + + + + + + + + + + a a a y a a a x

x y x y Analiza inematyczna manipulatora RRR Równania prędości a a a a + a a cosq + a 4 4 q + a q + q + q cos cos a + + + + + + + a cos + + + + + + + + cos q + q + a4 cosq + q + q q + q + a q + q + q 4 + +

Analiza inematyczna manipulatora RRR Równania prędości macierz Jacobiego x y a a a a a a 4 4 4 4 4 4 cos cos cos + + a a + + + a + + + + + + a cos + a cos + + + + a cos + + +

J y x J Macierz Jacobiego manipulatora JΘ V V J Θ zadanie proste zadanie odwrotne Analiza inematyczna manipulatora RRR Równania prędości macierz Jacobiego

y Analiza inematyczna manipulatora RRR x q a 4 x q x y A A A x y a a x q x

cos cos A cos cos a A cos cos a A Analiza inematyczna manipulatora RRR

A A A A + + + + + + + + + + + + cos cos cos cos a a a a A A opisue położenie uładu współrzędnych w uładzie y x y x A y x y x A A A

y y {} y Analiza inematyczna manipulatora RRR Zadanie odwrotne a x a a 4 x x q q Dane: x, y, x y {} {} x y Wyznacz: a a 4 4,,? cos q x x {} x

A cos + + + + a cos + a cos + + + cos + + a + a + Analiza inematyczna manipulatora RRR Zadanie odwrotne Porównanie elementów macierzy (macierz T znana w zad. odwrotnym znane położenie efetora) A T cos cos x y {} {}

Analiza inematyczna manipulatora RRR Zadanie odwrotne Porównanie macierzy A i T dae 4 równania: cos cos + + + + x{} a cos + a cos y{} a + a + + ( a) ( b) ( c) ( d)

Przeształcenia: cos cos + + + + x{} a cos + a cos y{} a + a + + (c)^ i (d)^ dodane stronami dae: ( a) ( b) ( c) ( d) x{ } + y{} a + a + aau gdzie: Analiza inematyczna manipulatora RRR Zadanie odwrotne u cos + + + cos

Manipulator D zadanie odwrotne u + + + cos cos Po wyorzystaniu: cos + cos cos + cos + cos 5

Manipulator D zadanie odwrotne u + + + cos cos w wyniu otrzymano: u cos + cos cos cos cos + cos + cos + cos cos Ostatecznie: u cos

Manipulator D zadanie odwrotne x{ } + y{} a + a + aau x { } + y{} a + a aa cos cos x {} + y {} a + a a a +p acos Dwa rozwiązania?

Dwa rozwiązania dwie onfigurace: Manipulator D zadanie odwrotne +p +p

Manipulatory przestrzenne szeregowe uniwersalne

Manipulator szeregowy uniwersalny Uład przestrzenny:,, orientaca efetora ( stopnie swobody) x, y, z pozyca efetora ( stopnie swobody) Wymagana ruchliwość: W = + (+ na chwyt) W= 6 (+ na chwyt) < W <

Synteza struturalna manipulatora o ruchliwości W = 6 Schematy struturalne Założenia struturalne: - W = 6, - tylo pary I lasy : R i/lub T, - p i = (i >). W = 6(n-) - 5p 6= 6(n-) - 5p n=7 p =6 A B C I I I I I I D E F T R R R R R R R R R R R R R R R F E D C B A R R

Manipulatora płasiego o ruchliwości W = 6 Typu 6R

Przyłady strutur manipulatorów (rozwiązania omercyne)

RRR SCARA

Manipulatory - udźwig

SRTEFA ROBOCZA W= W= W>=

ABB IRB 4

ABB IRB 4

ABB IRB 94

Motoman

Kąt i współczynni serwisu

Kąt i współczynni serwisu ąt serwisu: C współczynni serwisu : C p F F K

=

= =

Manewrowość (redundanca) n = 4 p = p = W = M = W = (n-) - p - p M = (n--) - p - p W = 4 M = n = 5 p = 4 p =

Manewrowość (redundanca)

Efetory (chwytai) - schematy

Efetory (chwytai) - rozwiązania

Efetory (chwytai) trzy palce

Manipulatory równoległe Manipulatorami równoległymi nazywa się ułady, w tórych człon bierny (efetor, chwyta) est połączony z podstawą iloma niezależnymi łańcuchami inematycznymi.

Ogólny schemat manipulatora równoległego

Manipulatory równoległe Zastosowania Wyspecalizowane obrabiari ABB IRB 94 Tricept TMC 845

Manipulatory równoległe Zastosowania Manipulatory montażowe Manipulatory pauące ABB IRB 4 FANUC M-iA

Manipulatory równoległe Zastosowania Ułady pozyconuące Hexapod PI M-85 Pathfinders Hexvantage

Manipulatory równoległe Zastosowania Symulatory ruchu

Manipulatory równoległe Zastosowania Medyczne i rehabilitacyne Badawcze i rozwoowe Politechnia Wrocławsa I-6MR R6C

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Duża sztywność uładu Duża doładność realizowanych ruchów Duża nośność

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Mała masa członów ruchomych. Platforma może poruszać się ze znacznymi prędościami i przyspieszeniami. Napędy są umieszczone przy podstawie.

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Mała strefa robocza ABB IRB 4

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Mała strefa robocza ABB IRB 94 Tricept

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Mała strefa robocza FANUC F

Manipulatory równoległe Własności manipulatorów równoległych Występowanie położeń osobliwych