Лабораторная работа - Исследование погрешности позиционирования промышленного робота на примере РФ 202
скачать (286.2 kb.)
Доступные файлы (2):
| отчет.doc | 366kb. | 04.04.2011 13:04 |  скачать |
| отчет.docx | 146kb. | 21.05.2010 10:57 | скачать |
содержание
- Смотрите также:
- Изучение промышленного робота МП 11 [ лабораторная работа ]
- Исследование потенциометрического измерительного преобразователя [ документ ]
- Исследование промышленного робота рм-1 в составе ртк [ документ ]
- Построение систем управления на основе [ документ ]
- Лабораторная работа№1-исследование режимов работы линий передачи. Лабораторная работа№2-измерение параметров емкостной и индуктивной диафрагм [ лабораторная работа ]
- Лабораторная работа [ лабораторная работа ]
- №1 Тема. Исследование арифметико-логического устройства [ документ ]
- Оценка стоимости предприятия (бизнеса) на примере ООО Оренбурглифтсервис [ документ ]
- «исследование теплоотдачи при свободной конвекции» [ документ ]
- №1 [ документ ]
- №2 [ лабораторная работа ]
- Исследование источника питания. Исследование датчиков [ лабораторная работа ]
отчет.doc
Федеральное агентство по образованиюГосударственное 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
^ 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 |
^
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:
^
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.)