Компьютерное построение зоны действия шарнирно-стержневого робота манипулятора

Введение. Исследуя, работу шарнирно-стержневых роботов манипуляторов, возникла необходимость в разработке компьютерной программы для выполнения расчетов, связанных с определением не только кинематических параметров усовершенствованных шарнирностержневых роботов манипуляторов, но и построения зоны действия роботов манипуляторов [1 - 5]. Необходимо исследовать полученные модификации шарнирно-стержневых роботов манипуляторов и в ходе исследований разработать программу для построения зоны действия роботов манипуляторов.

Основная часть. Для исследования кинематических возможностей разработанных модификаций шарнирно-стержневых роботов манипуляторов разработали программу, блок-схема которой представлена на рисунке 1. Исходными данными для расчетов явились: начальная длина гидроцилиндров l1 = l2 = l0 = 300 мм; размеры b = 60 мм; с = 200 мм; r = 270 мм; ход штока S= 180 мм; полная длина цилиндров 11 = 12 = 10 + S = 480 мм. Варьированием размеров а и 11, 12 получены и выведены, кроме исходных данных, результаты расчёта Q, x, y, z, ф, у (углы в градусах).

Рисунок 1 - Блок-схема реализации программы Mechanism - 3D

Зная, координаты составляющих шарнирно-стержневого соединения стрелы, возможно графическое построение, отражающее работу стрелы шарнирно-стержневого рбота манипулятора в целом. Учтем, при этом, что параметры а , в , с и 1 1 и 1 2 - величины известные и подвергаются варьированию.

Дальнейшие расчеты по определению зоны действия стрелы шарнирно-стержневого робота манипулятора привели к созданию программы Pivotal Manipulator - 3D (Стержневой манипулятор), которая позволяет определить положение в пространстве оголовка К стрелы и построить зону действия робота манипулятора, как подвижной системы. Блок-схема реализации программы Pivotal Manipulator – 3D , представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Блок-схема реализации программы Pivotal

Manipulator – 3D

Получив результаты работы программы, построили зону действий для усовершенствованных шарнирно-стержневых роботов манипуляторов, зоны действия некоторых вариаций представлены на рисунке 3 а, б .

а

б

Рисунок 3 - Зона действия роботов манипуляторов различных конструктивных вариаций

Заключение. Используя разработанные компьютерные программы по исследованию кинематических параметров шарнирностержневых роботов манипуляторов различных конструктивных модификаций, возможно определение пространственных координат и углов поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях оголовка стрелы, а также благодаря созданной и работающей программе построения зоны действия шарнирно-стержневого робота манипулятора возможно графическое представление зоны действия роботов манипуляторов различной конструктивной вариации.