Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторная работа - Исследование погрешности позиционирования промышленного робота на примере РФ 202 - файл отчет.doc


Лабораторная работа - Исследование погрешности позиционирования промышленного робота на примере РФ 202
скачать (286.2 kb.)

Доступные файлы (2):

отчет.doc366kb.04.04.2011 13:04скачать
отчет.docx146kb.21.05.2010 10:57скачать

содержание

отчет.doc

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Кибернетики»


Отчет защищен

с оценкой________

Преподаватель

доцент к.т.н В.Е.Тюленев

дата_____________


ИЗУЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА РФ 202.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

Отчет о лабораторной работе № 3

по курсу “Робототехнические системы и ГАП”

ЯГТУ 220301.65-003 ЛР


Работу выполнили

студенты гр. МА-44

П.Е. Шаталов__________

Д. А.Казаков___________

дата_____________


2010

^ Цель работы: Познакомится с назначением, техническими характеристиками, устройством, принципом работы и программирования промышленного робота РФ–202.


Общие сведения о роботах

Промышленный робот — это автоматически действующая машина для выполнения операций по перемещению различных объектов.

Конструктивно робот состоит из следующих основных частей:

1) исполнительной части — в виде манипулятора–руки и устройства передвижения для подвижного робота;

2) управляющей части — в виде устройства управления робота.

Манипуляторы и устройства передвижения представляют собой исполнительные органы робота и, соответственно, являются объектом управления для управляющего устройства.

Устройства передвижения робота могут быть основаны на любом из известных способов передвижения, начиная от качения, и заканчивая шагами. В состав входят: пульт управления и запоминающее устройство.

В самом общем виде робот можно определить как универсальный автомат для выполнения различных действий. При создании первых роботов и вплоть до настоящего времени образцом служит человеческая способность выполнения физической работы. Робот можно также определить как совокупность механических рук–манипуляторов, управляющего устройства, устройства преобразования, обработки и хранения информации и чувствительных устройств.

Робот — хороший пример, когда сума ранее известных частей (манипулятора, ЭВМ) дает новое качество — принципиально новый тип технического устройства, обладающего искусственным интеллектом, т.е. способностью воспринимать окружающую среду и активно воздействовать на нее, изменяя в соответствии с определенными целями и самосовершенствуясь в ходе этого процесса.


2. Краткое описание робота РФ–202

Назначение:

Промышленный робот типа РФ–202 предназначен для автоматизации процессов загрузки–разгрузки технического оборудования (металлорежущих станков, конвейерных линий, литейных машин, прессов и т.п.).

Технические данные:

питание от сети переменного тока напряжением 220 В +10% –15%;

потребляемая мощность не более 150 Вт;

грузоподъемность каждой руки не менее 0,2 кг;

погрешность повторяемости позиционирования при одновременной обработке всех координат не более 0,05 мм;

величина линейного перемещения каждой руки не менее 200 мм, величина регулирования этого перемещения не менее 5 мм;

величина линейного перемещения колонны: максимальная не менее 30 мм, минимальная не более 10 мм, с плавной регулировкой в этом диапазоне;

величина поворота колонны относительно своей оси не менее 120о, величина регулировки этого перемещения 0 – 120о;

величина угла ротации механизма зажима 180  2о;

скорость перемещений: линейного каждой руки не менее 0,5 м/с, колонны не менее 0,2 м/с, поворота колонны не менее 60 град/с, ротации модуля зажима не менее 300 град/с;

изделие перепрограммируется методом обучения путем пробного перемещения;

количество внешних каналов связи с технологическим оборудованием – 7;

изделие обеспечивает запись девяти программ и возможность перехода с программы на программу по сигналу внешнего оборудования или по выбору оператора;

изделие обеспечивает программирование времени выдержки модулей зажима в точках от 0 до 9 с дискретностью 1 с или от 0 до 1,5 с дискретностью 0,5 с;

обеспечивается блокировка работы по сигналу внешнего оборудования;

изделие обеспечивает дистанционное управление и выдачу контрольной информации.



Рисунок 1 – Кинематическая схема промышленного робота РФ – 202


Устройство и работа:

Работа изделия заключается в манипулировании (перемещении, съеме, установке) предметами, обрабатываемыми на технологическом оборудовании. При работе изделия перемещаемые предметы зажимаются в модулях зажима и осуществляется их вертикальное перемещение (подъем и опускание), горизонтальное (работа модуля горизонтального перемещения), поворот в горизонтальной плоскости и относительно вертикальной оси.

Управление перемещениями осуществляется системой управления путем программирования необходимых перемещений и последовательной работой по записанной программе. Программа — это информация о заранее обусловленной последовательности шагов, осуществляемых роботом для выполнения необходимых операций. Одновременно изделие синхронизирует работу технологического оборудования, подавая на него команды необходимый момент технологического процесса. Система управления получает отражение команды с технологического оборудования, которые разрешают дальнейшее выполнение данной программы либо переход на другую программу в зависимости от состояния технологического процесса.

Запись программы производится в режиме «обучение» методом обучения пробного перемещения. Программа состоит из отдельных шагов, каждый из которых содержит информацию о конечных для данного шага положениях модулей зажима. Времени выдержки модулей зажимов в конечной точке. Командах. Которые должны быть поданы на технологическое оборудование или получены от него. Запись каждого перехода осуществляется нажатием кнопок на панели управления системы управления. Возможна запись до девяти программ.

В режиме «автомат» осуществляется работа изделия по любой из записанных программ по выбору оператора или по сигналу с технологического оборудования.

При отработке одного шага программы может быть совершено только одно перемещение по каждой координате от начального положения, соответствующего конечному положению предыдущего перехода, до конечного, записанного в этом переходе.

Система управления предназначена для управления работой манипуляторов и имеет два режим работы:

в режиме обучения система управления обеспечивает управление и программирование движением подвижных звеньев манипуляторов, выдачу и программирование команд на оборудование;

в режиме автоматической работы — обработку одного шага программы, записанного в режиме обучения и переход к следующему шагу при условии наличия сигналов конца отработки по координатам. Командам, выдержкам захватов в точке, циклическое воспроизведение любой из 9 записанных программ по желанию оператора или по командам с оборудования. возможность дистанционного управления и выдачи контрольной информации о состоянии изделия.

Сигналы с системы управления подаются на электроуправляемые клапаны манипуляторов, которые управляют подачей воздуха к модулям манипуляторов.


Для выполнения лабораторной работы выполним операции изложенные в следующей циклограмме.





П - подъем рук

О - опускание рук

ПЛ - поворот влево

ПП - поворот вправао

ВЛР - выдвижение левой руки

ЗЛР - задвижение левой руки

ВПР - выдвижение правой руки

ЗПР - задвижение правой руки

РЛЛ - ротация левого схвата влево

РЛП - ротация левого схвата вправо

РПЛ - ротация правого схвата влево

РПП - ротация правого схвата вправо

СЛ - сжатие левого схвата

РЛ - расжатие левого схвата

СП - сжатие правого схвата

РП - расжатие правого схвата


Таблица 1 – Порядок команд в программе робота

Шаг программы

Команда

1

Сжатие левого схвата

2

Поворот вправо

3

Ротация левого схвата влево

4

Опускание рук

5

Расжатие левого схвата

6

Сжатие правого схвата

7

Ротация правого схвата влево

8

Подъем рук

9

Ротация правого схвата вправо

10

Поворот влево

11

Выдвижение правой руки

12

Ротация левого схвата вправо

13

Расжатие правого схвата

14

Задвижение правой руки


^ Экспериментальное определение погрешности позиционирования

В качестве объекта манипулирования используется цилиндрическая деталь. Перемещения детали определяются индикатором часового типа, устанавливаемым на специальной стойке в соответствии с заданием.

Для исследования в работе выбирают значение выдвижения руки. Измерение повторяем 50 раз.

Результаты эксперимента заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты измерений

Номер измерения

Результат измерения, мм

Номер интервала

1

0,0

1

2

-2,0

1

3

-2,0

1

4

-2,0

1

5

-2,0

1

6

-1,0

1

7

-0,5

1

8

0,5

1

9

1,0

1

10

1,5

2

11

2,0

2

12

2,0

2

13

3,0

2

14

3,5

2

15

4,5

3

16

5,0

3

17

5,5

3

18

4,5

3

19

6,0

3

20

6,0

3

21

6,5

3

22

7,0

3

23

6,0

3

24

8,0

4

25

8,0

4

26

6,0

3

27

8,0

4

28

6,0

3

29

8,0

4

30

8,0

4

31

9,0

4

32

9,0

4

33

9,5

4

34

8,5

4

35

10,0

4

36

10,0

4

37

11,0

5

38

11,5

5

39

12,0

5

40

12,0

5

41

11,0

5

42

13,0

5

43

11,5

5

44

13,5

5

45

14,0

5

46

12,0

5

47

13,0

5

48

13,5

5

49

13,0

5

50

13,5

5


В качестве оценки математического ожидания используют среднее значение х:



где n - число опытов, хj значение случайной величины X в j-ом опыте.

В качестве оценки среднеквадратичного отклонения используют рассеяние s:




^ Построение гистограммы распределения составляющей погрешности позиционирования

Для оценки характера функции плотности распределения отдельной составляющей погрешности строят гистограмму зависимости типа:



- число измерений, при которых случайная величина Х попадает в i-ый интервал.

Таблица 3 – Весь диапазон измерения случайной величины разбиваем на к=6 интервалов:



Верхняя граница, мм

Нижняя граница, мм

1

1,2

-2,0

2

4,4

1,2

3

7,6

4,4

4

10,8

7,6

5

14,0

10,8


Полученные в эксперименте данные, а также рассчитанные значения заносим в таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты расчетов

Номер интервала

1

2

3

4

5

Количество измерений интервала, Ni

9

5

11

11

14

Верхняя граница интервала x2i, мм

1,2

4,4

7,6

10,8

14,0

Нерхняя граница интервала x1i, мм

-2,0

1,2

4,4

7,6

10,8

Верхняя нормированная Граница интервала 2ζ, мм

-1,1

-0,5

0,2

0,8

1,5

Нижняя нормированная Граница интервала 1ζ, мм

-1,8

-1,1

-0,5

0,2

0,8

Функция Ф(2ζ)

0,133

0,309

0,579

0,788

0,933

Функция Ф(1ζ)

0,036

0,133

0,309

0,579

0,788

Вероятность попадания переменной X в интервал x2i-xi, Pi

0,097

0,176

0,270

0,209

0,145

На основании таблицы строим гистограмму



Рисунок 2 – Гистограмма распределения составляющей погрешности позиционирования

Проверку «нормальности» распределения составляющей погрешности проводят на основании - критерия.



Вероятность попадания случайной величины Х в заданный интервал(х1,х2) определяется выражением:



где:

и - нормированные границы интервала.

Принимаем и



Вычисленное значение необходимо сопоставить с регламентным значением, зависящим от числа степеней свободы :



Случайная величина имеет ненормальный закон распределения, если точка с координатами (,) лежит в заштрихованной области.

Проверим:



Рисунок 3 – Область допустимых значений критерия

Точка лежит в заштрихованной области, значит, случайная величина имеет ненормальный закон распределения.

Вывод:

В результате выполнения второй части овладели методикой экспериментального исследования точности позиционирования промышленного робота, выявили соотношения между составляющими погрешности позиционирования, приобрели практических навыков проведения экспериментов и обработки результатов измерений.


Скачать файл (286.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации