ВСТУП
Сучасний етап розвитку різних технологічних процесів характеризується широким залученням засобів обчислювальної техніки і автоматики для створення високопродуктивного автоматизованого устаткування. З цих позицій лазерна різка є процесом, який може бути реалізований на високому рівні автоматизації.
Економічно визначено доцільним застосування лазерного різання в умовах дрібно-і среднесерійного бистропереналажіваемой виробництва при великій номенклатурі виробів, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо якості кромки і точності розмірів. При цьому найбільше поширення для автоматизації отримали роботи, здатні виконувати різні виробничі функції в обстановці гнучкого виробничого процесу при більш низьких матеріальних витратах.
Тому для автоматизації процесу лазерного різання пропонується використовувати промисловий робот для переміщення лазерного випромінювача уздовж контуру деталі, що виготовляється. Використання робота дозволить зменшити час перенастроювання для виготовлення іншого виробу, а також забезпечить необхідну точність. Це визначається наявністю у робота програми дій, обумовленої закладеними в комп'ютер алгоритмами систем управління та очувствления, т.к. він являє собою програмований універсальний маніпулятор, забезпечений зовнішніми датчиками оцінки стану та інших параметрів робочого органу.
Таким чином, основною проблемою робототехніки є проблема планування рухів, які забезпечують виконання поставленого завдання, та подальшого управління маніпулятором з метою реалізації запланованих рухів. Для забезпечення функціонування робота в реальному масштабі часу необхідні потужні та ефективні алгоритми управління і швидкодіючі комп'ютери, здатні ці алгоритми реалізувати.
У даному проекті вирішуються завдання вибору компонувальною схеми маніпулятора для лазерного різання, побудова його повної нелінійної математичної моделі та синтезу законів управління, що забезпечують здійснення переміщення по траєкторіях, характерним для технологічного процесу лазерного різання.
Зазвичай при синтезі систем управління промисловими роботами (ПР) прийнято розглядати приводи зчленувань маніпулятора як прості сервомеханізми. Такий підхід неадекватно відображає змінні динамічні характеристики маніпулятора, оскільки не враховує руху і конфігурації маніпулятора в цілому, а також змінні навантаження, пов'язані з виконанням технологічних операцій. Рух таких маніпуляторів характеризуються низькою швидкістю і шкідливими вібраціями. Це часто обмежує область застосування маніпулятора роботами, що не вимагають високої точності. Поліпшення якості функціонування маніпулятора може бути досягнуто реалізацією більш ефективних законів управління на основі використання більш точних динамічних моделей, синтезу досить складних законів керування.
Тому в даному проекті вирішуються такі завдання:
- вибір кінематичної схеми маніпулятора;
- розрахунок приводів для зчленувань робота;
рішення прямої і зворотної задач кінематики;
побудова математичної моделі приводів;
побудова математичної моделі маніпулятора у вигляді рівняння Ейлера-Лагранжа другого роду;
синтез дискретно-безперервної системи управління пр...
