ар визначає число ступенів рухливості маніпулятора [24].
Ланки кінематичного ланцюга з'єднані кінематичними парами так, що одне з них кріпиться до основи (рухливому або нерухомому), а ще одне несе на собі робочий орган - схват, або інструмент.
Для вибору кінематичної схеми маніпулятора здійснимо аналіз існуючих типових компонувань маніпуляторів.
Для переміщення маніпулятора в будь-яку точку робочого простору потрібні три кінематичних зчленування. Для забезпечення необхідної орієнтації в просторі робочого органу потрібні додатково три кінематичних зчленування.
За способом здійснення просторових переміщень маніпулятор відноситься до однієї з чотирьох основних категорій [10, 25]:
маніпулятор з декартовій системою координат, що має три поступальних зчленування;
маніпулятор з циліндричною системою координат, що має одне обертальний і два поступальних зчленування;
маніпулятор зі сферичною системою координат, що має одне поступальний і два обертальних зчленування;
маніпулятор з шарнірною системою координат, що має три обертальних зчленування.
На малюнку 2.1 представлені типові компоновки промислових маніпуляторів.
З метою зменшення вартості системи управління та збільшення точності управління необхідно оптимально вибрати кількість кінематичних пар маніпулятора.
Рисунок 2.1 Типові компонування промислових маніпуляторів
а - маніпулятор з декартовій системою координат;
б - маніпулятор з циліндричною системою координат;
в - маніпулятор зі сферичною системою координат;
г - маніпулятор з шарнірною системою координат.
Розглянемо можливі кінематичні схеми, що забезпечують незмінну орієнтацію робочого органу.
Маніпулятор з шарнірною системою координат (2.1 (г)) забезпечує умова вертикальної орієнтації робочого органу в різних точках робочої зони завдяки додаванню четвертого обертального зчленування з віссю обертання паралельної осях обертання другого і третього зчленувань. Недоліком є ??велика кількість зчленувань, що призведе до ускладнення і подорожчання системи управління. Оскільки для розглянутого технологічного процесу потрібно тільки забезпечення вертикальної орієнтації, немає необхідності в трьох додаткових зчленуваннях.
Маніпулятор з декартовій системою координат, що має три поступальних зчленування (2.1 (а)). Маніпулятори з поступальними зчленуваннями складні у виготовленні і отримали нешироке поширення. До того ж такий маніпулятор займає більше виробничої площі, ніж маніпулятори з обертальними зчленуваннями.
Маніпулятор зі сферичною системою координат (2.1 (в)) не забезпечує умова вертикальної орієнтації робочого органу в різних точках робочої зони.
Маніпулятор з циліндричною системою координат з одного обертальної і двома поступальними зчленуваннями (2.1 (б)). Має переваги в порівнянні з вище описаними. Він має всього три зчленування, з яких тільки два поступальних. До того ж 60% випущених у світі маніпуляторів мають таку кінематичну схему. Таким чином, можливе оснащення існуючих маніпуляторів розро...
