Manipulator przeznaczony do celów dydaktycznych - Laboratorium ...

Manipulator przeznaczony do celów dydaktycznych - Laboratorium ... Manipulator przeznaczony do celów dydaktycznych - Laboratorium ...

rab.ict.pwr.wroc.pl
from rab.ict.pwr.wroc.pl More from this publisher
21.02.2015 Views

14 Ogniwa 1,2,3,4,5 są ustawione w pozycji swojego środkowego zakresu pracy. Drugą wyróżnioną konfiguracją jest konfiguracja synchronizacji. Jej osiągnięcie jest sygnalizowane przez czujniki zamontowane w poszczególnych przegubach i kanały indeksujące koderów, odczytywane przez układ sterowania robota. Dla ogniw 1,2,4,5 czujniki zostały zamontowane tak, aby zachować zgodność z konfiguracją zerową. W przypadku ogniwa 3 położenie czujnika jest różne od położenia zerowego. Dokładne wartości położeń napędów ogniw w konfiguracji synchronizacji podano w dodatku A. 2.5 Transformacja napędowa osi robota Sterownik robota zarówno mierzy, jak i zadaje pozycje i prędkości poszczególnych osi w tzw. przestrzeni napędowej, której współrzędne opisują położenia wałów poszczególnych silników. Istotne jest więc podanie sposobu przeniesienia napędu dla poszczególnych osi jak i równań wiążących położenia wałów silników M i ze zmiennymi przegubowymi q i . Do napędu poszczególnych osi robota jak i do napędu mechanizmu zamykającego chwytak zastosowano silniki elektryczne prądu stałego z magnesem trwałym. Pomiar położenia wałów silników jest realizowany przy pomocy koderów przyrostowych o rozdzielczości D = 1024 impulsów na jeden obrót. Wszystkie silniki napędowe, są wyposażone w przekładnie wielostopniowe o przełożeniach G 1 = G 2 = G 3 = G 6 = 94.37 i G 4 = G 5 = 43.3. 2.5.1 Rozwiązanie napędów ogniwa 1,2 i 3 Napęd ogniwa 1 (obrót kolumny) jest przenoszony przez przekładnię wielostopniową o przełożeniu G 1 a następnie przez przekładnię jednostopniową o przełożeniu Z 1 Z 2 , gdzie Z 1 i Z 2 oznacza ilość zębów dla poszczególnych kół przekładni jednostopniowej. Na rysunku 2.3 jest pokazany sposób przeniesienia napędu dla ogniwa 1 i 2. Równanie opisujące przeniesienie napędu jest następujące Rysunek 2.3: Struktura układu przeniesienia napędu ogniwa 1 i 2.

15 q 1 − q 01 = Z 12π Z 2 DG 1 (M 1 − M 01 ), (2.24) gdzie q 0i jest wartością zmiennej przegubowej q i w konfiguracji zerowej, a M 0i jest wartością zmiennej napędowej M i w konfiguracji zerowej. Transformacja prosta napędu c 1 = cos q 1 (2.25) s 1 = sin q 1 , ostatecznie ma postać a transformacja odwrotna czyli c 1 = cos (q 01 + s 1 = sin (q 01 + Z 12π Z 2 DG 1 (M 1 − M 01 )), (2.26) Z 12π Z 2 DG 1 (M 1 − M 01 )), (2.27) q 1 = Atan2(s 1 , c 1 ), (2.28) M 1 = M 01 + Z 2DG 1 Z 1 2π (Atan2(s 1, c 1 ) − q 01 ). (2.29) W przypadku ogniwa 2 (główne ramię) sposób przeniesienia napędu jest analogiczny jak w przypadku ogniwa 1 rysunek 2.3. A mianowicie, dla ogniwa drugiego, równanie napędu wyraża się wzorem q 2 − q 02 = Z 32π (M 2 − M 02 ), (2.30) Z 4 DG 2 Transformacja prosta napędu ma postać a transformacja odwrotna c 2 = cos (q 02 + s 2 = sin (q 02 + Z 32π Z 4 DG 2 (M 2 − M 02 )), (2.31) Z 32π Z 4 DG 2 (M 2 − M 02 )), (2.32) q 2 = Atan2(s 2 , c 2 ). (2.33) Z kolei dla ogniwa trzeciego sposób przeniesienia napędu różni się od sposobu w ogniwie 1 i 2 jedynie tym, że czynne koło zębate Z 5 przekładni jednostopniowej nie jest zamocowane na osi przekładni G 3 a jest napędzane poprzez przekładnie pasową zębatą o przełożeniu równym jeden, co widać na rysunku 2.4. Równanie napędu ogniwa 3 wyraża się wzorem q 3 − q 03 = Transformacja prosta napędu ma postać a transformacja odwrotna c 3 = cos (q 03 + s 3 = sin (q 03 + Z 52π Z 6 DG 3 (M 3 − M 03 ), (2.34) Z 52π Z 6 DG 3 (M 3 − M 03 )), (2.35) Z 52π Z 6 DG 3 (M 3 − M 03 )), (2.36) q 3 = Atan2(s 3 , c 3 ). (2.37)

14<br />

Ogniwa 1,2,3,4,5 są ustawione w pozycji swojego środkowego zakresu pracy.<br />

Drugą wyróżnioną konfiguracją jest konfiguracja synchronizacji. Jej osiągnięcie jest<br />

sygnalizowane przez czujniki zamontowane w poszczególnych przegubach i kanały indeksujące<br />

koderów, odczytywane przez układ sterowania robota. Dla ogniw 1,2,4,5 czujniki<br />

zostały zamontowane tak, aby zachować zgodność z konfiguracją zerową. W przypadku<br />

ogniwa 3 położenie czujnika jest różne od położenia zerowego. Dokładne wartości położeń<br />

napędów ogniw w konfiguracji synchronizacji podano w <strong>do</strong>datku A.<br />

2.5 Transformacja napę<strong>do</strong>wa osi robota<br />

Sterownik robota zarówno mierzy, jak i zadaje pozycje i prędkości poszczególnych osi w<br />

tzw. przestrzeni napę<strong>do</strong>wej, której współrzędne opisują położenia wałów poszczególnych<br />

silników. Istotne jest więc podanie sposobu przeniesienia napędu dla poszczególnych osi<br />

jak i równań wiążących położenia wałów silników M i ze zmiennymi przegubowymi q i .<br />

Do napędu poszczególnych osi robota jak i <strong>do</strong> napędu mechanizmu zamykającego chwytak<br />

zastosowano silniki elektryczne prądu stałego z magnesem trwałym. Pomiar położenia<br />

wałów silników jest realizowany przy pomocy koderów przyrostowych o rozdzielczości D<br />

= 1024 impulsów na jeden obrót.<br />

Wszystkie silniki napę<strong>do</strong>we, są wyposażone w przekładnie wielostopniowe o przełożeniach<br />

G 1 = G 2 = G 3 = G 6 = 94.37 i G 4 = G 5 = 43.3.<br />

2.5.1 Rozwiązanie napędów ogniwa 1,2 i 3<br />

Napęd ogniwa 1 (obrót kolumny) jest przenoszony przez przekładnię wielostopniową o<br />

przełożeniu G 1 a następnie przez przekładnię jednostopniową o przełożeniu Z 1<br />

Z 2<br />

, gdzie Z 1<br />

i Z 2 oznacza ilość zębów dla poszczególnych kół przekładni jednostopniowej. Na rysunku<br />

2.3 jest pokazany sposób przeniesienia napędu dla ogniwa 1 i 2. Równanie opisujące<br />

przeniesienie napędu jest następujące<br />

Rysunek 2.3: Struktura układu przeniesienia napędu ogniwa 1 i 2.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!