Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 551722)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Основы построения станков с параллельной кинематикой (190,00 руб.)

0   0
Первый авторКаменев С. В.
АвторыОренбургский гос. ун- т
ИздательствоОГУ
Страниц128
ID634949
АннотацияВ учебном пособии рассмотрена история появления и развития механизмов с параллельной кинематикой, и описаны их различные разновидности, используемые в современной промышленности. При этом основное внимание уделяется станкам с параллельной кинематической структурой, представляющим новое перспективное направление в станкостроении. Приводятся сведения о ки-нематике и конструктивных особенностях существующих станков данного типа, а также освещены вопросы их калибровки и компьютерного управления.
Кем рекомендованоУченым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет»
Кому рекомендованоУчебное пособие предназначено для студентов направлений подготовки 15.03.06 Мехатроника и робототехника и 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, изучающих такие дисциплины, как «Расчет и конструирование станков», «Конструирование мехатронных модулей», «Методология конструирования станков».
ISBN978-5-7410-1662-6
УДК621.9:621.865.8(075.8)
ББК34.63-5я73+32.816я73
Каменев, С.В. Основы построения станков с параллельной кинематикой [Электронный ресурс] : учеб. пособие для студентов, обучающихся по программам высш. образования по направлениям подготовки 15.03.06 Мехатроника и робототехника и 15.03.05 Конструкторско-технолог. обеспечение машиностр. производств / Оренбургский гос. ун- т, С.В. Каменев .— Оренбург : ОГУ, 2017 .— 128 с. : ил. — ISBN 978-5-7410-1662-6 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/634949

Предпросмотр (выдержки из произведения)

84 4.3 Прямая кинематика с использованием дополнительных датчиков . <...> 89 4.4.3 Вычисление матрицы Якоби для кинематики гексапода . <...> Для преодоления ограничений традиционных станковпоследовательной кинематикой) в 90-х годах 20-го века была разработана новая концепция станка с параллельной кинематикой. <...> Машины, основанные на этой концепции, и в настоящее время известные как параллельные роботы, гексаподы или механизмы с параллельной кинематикой представляют собой замкнутые механизмы, обладающие повышенными характеристиками по жесткости, точности и грузоподъемности в сравнении с традиционным оборудованием. <...> Рисунок 1 – Традиционная архитектура механизмов с последовательной кинематикой Системы с последовательными или сложенными осями легко поддаются кинематическому анализу, но способствуют накоплению погрешностей, поскольку неточное позиционирование одной оси вызывает нарушение позиционирования другой оси, что умножает погрешности с каждым последующим звеном. <...> Вдобавок к этому недостатку традиционные станки со сложенными осями, имеющие станину, суппорт и тому подобные детали, требуют установки на массивный бетонный фундамент для обеспечения стабильности несущей системы. <...> При этом каждая цепь состоит максимум из двух звеньев, соединение которых имеет одну степень свободы, а движение конструкции обеспечивается N линейными приводами, по одному на каждую цепь [16]. <...> 8 Рисунок 3 – Параллельный пространственный механизм Д. Е. Гвиннета Десятью годами позднее Уиллард Л. В. <...> Робот представлял собой первый октаэдральный гексапод, названный самим ученым универсальным механизмом. <...> На рисунке 5 слева направо показана оригинальная конструкция машины образца 1954 г. и ее модернизированный вариант образца 2000 г. Рисунок 5 – Первый октаэдральный гексапод конструкции Э. <...> Описанный универсальный механизм сыграл важную роль в области промышленных роботов и все еще имеет большое значение в научных исследованиях <...>
Основы_построения_станков_с_параллельной_кинематикой.pdf
УДК 621.9:621.865.8(075.8) ББК 34.63-5я73+32.816я73 К18 Рецензент – доцент, кандидат технических наук И. В. Парфенов Каменев, С. В. К18 Основы построения станков с параллельной кинематикой: учебное пособие / С. В. Каменев; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2017. – 127 с. ISBN 978-5-7410-1662-6 В учебном пособии рассмотрена история появления и развития механизмов с параллельной кинематикой, и описаны их различные разновидности, используемые в современной промышленности. При этом основное внимание уделяется станкам с параллельной кинематической структурой, представляющим новое перспективное направление в станкостроении. Приводятся сведения о кинематике и конструктивных особенностях существующих станков данного типа, а также освещены вопросы их калибровки и компьютерного управления. Учебное пособие предназначено для студентов направлений подготовки 15.03.06 Мехатроника и робототехника и 15.03.05 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств, изучающих такие дисциплины, как «Расчет и конструирование станков», «Конструирование мехатронных модулей», «Методология конструирования станков». Учебное пособие подготовлено в рамках проекта по совершенствованию содержания и технологий целевого обучения студентов в интересах организаций оборонно-промышленного комплекса («Новые кадры ОПК – 2016») УДК 621.9:621.865.8(075.8) ББК 34.63-5я73+32.816я73 ISBN 978-5-7410-1662-6 © Каменев С. В., 2017 © ОГУ, 2017 2
Стр.2
Содержание Введение ............................................................................................................................... 5 1 Общие сведения о станках с параллельной кинематикой ............................................ 6 1.1 Понятие станков с параллельной кинематической структурой ............................... 6 1.2 История развития механизмов с параллельной кинематикой .................................. 8 1.3 Промышленное использование параллельных механизмов ................................... 14 1.3.1 Технологии механической обработки .................................................................... 14 1.3.2 Позиционирующие устройства ............................................................................... 22 1.3.3 Погрузочно-разгрузочные и сборочные роботы ................................................... 24 1.3.4 Координатно-измерительная техника .................................................................... 26 1.3.5 Многофункциональные роботы .............................................................................. 29 1.4 Контрольные вопросы................................................................................................. 31 2 Конструктивные особенности станков с параллельной кинематикой ..................... 33 2.1 Классификация станков с параллельной кинематикой ........................................... 33 2.2 Механизм гексапода .................................................................................................... 37 2.3 Компоновки гексаподов .............................................................................................. 39 2.3.1 Гексапод 6-6 .............................................................................................................. 40 2.3.2 Гексапод 6-3 .............................................................................................................. 40 2.3.3 Гексапод 3-3 .............................................................................................................. 41 2.4 Линейный привод стоек .............................................................................................. 41 2.4.1 Гексаподы с телескопическими стойками (система «Ingersoll») ........................ 43 2.4.2 Гексаподы со стойками винтового типа (система «Hexel» и «Geodetic») .......... 46 2.5 Основные конструктивные элементы гексаподов ................................................... 49 2.5.1 Стойки ....................................................................................................................... 49 2.5.2 Сферический привод ................................................................................................ 51 2.5.3 Шарниры ................................................................................................................... 54 2.5.4 Шпиндель .................................................................................................................. 61 2.5.5 Поворотная головка ................................................................................................. 64 2.5.6 Базовая платформа ................................................................................................... 66 2.5.7 Энкодеры ................................................................................................................... 67 3
Стр.3
2.5.8 Система управления ................................................................................................. 69 2.6 Контрольные вопросы................................................................................................. 71 3 Характеристики гексаподов .......................................................................................... 73 3.1 Достоинства гексаподов ............................................................................................. 73 3.2 Ограничения гексаподов ............................................................................................ 78 3.3 Контрольные вопросы................................................................................................. 79 4 Математические модели гексапода .............................................................................. 80 4.1 Обратная кинематическая модель гексапода ........................................................... 80 4.2 Прямая кинематическая модель гексапода ............................................................... 84 4.3 Прямая кинематика с использованием дополнительных датчиков ....................... 87 4.4 Динамическая модель гексапода ............................................................................... 88 4.4.1 Модель Д'Аламбера .................................................................................................. 88 4.4.2 Вывод уравнений динамики гексапода .................................................................. 89 4.4.3 Вычисление матрицы Якоби для кинематики гексапода ..................................... 91 4.5 Планирование траектории движения ........................................................................ 94 4.6 Контрольные вопросы................................................................................................. 95 5 Калибровка станков с параллельной кинематикой ..................................................... 96 5.1 Понятие калибровки .................................................................................................... 96 5.2 Математический подход ............................................................................................. 98 5.3 Измерение внешними методами .............................................................................. 101 5.4 Стратегии самокалибровки ...................................................................................... 108 5.5 Калибровка с использованием механических ограничений ................................. 110 5.6 Проблемы методов калибровки ............................................................................... 111 5.7 Контрольные вопросы............................................................................................... 112 6 Управление станками с параллельной кинематикой ................................................ 114 6.1 Традиционные схемы управления для станков с параллельной кинематикой ... 114 6.2 Специальные модели для станков с параллельной кинематикой ........................ 116 6.3 Динамический контроллер ....................................................................................... 118 6.4 Контроллер на основе прогнозирующей модели ................................................... 121 6.5 Контрольные вопросы............................................................................................... 124 Список использованных источников ............................................................................ 126 4
Стр.4

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически