www.wikidata.uk-ua.nina.az

Маніпулятор Не плутати з однойменним терміном ММС У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна Маніпуля тор рос

Маніпулятор

Не плутати з однойменним терміном ММС.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Маніпулятор.

Маніпуля́тор (рос. манипулятор; англ. manipulator; нім. Manipulator m) — керований пристрій (машина), оснащений робочим органом для виконання рухових функцій, аналогічних до функцій руки людини, під час переміщення об'єктів у просторі.

Маніпулятор, що відтворює роботу кисті руки людини
Маніпулятор промислового робота

Види маніпуляторів Редагувати

Залежно від виду систем керування розрізняють маніпулятори з ручним і автоматичним керування.

У маніпуляторах з ручним керуванням оператор, діючи на ланки механізму керування, приводить у рух ланки виконавчого механізму. У найпростіших випадках передавання руху здійснюється за посередництвом механічних ланок: зубчастих коліс, тросів, важелів тощо. У цьому випадку граничні сили та переміщення виконавчого органа обмежені можливостями оператора. У разі потреби більших потужностей окремі ланки виконавчого механізму приводяться у рух приводами за сигналами, що виробляються оператором через пристрій керування.

У маніпуляторах з автоматичним керуванням ланки виконавчого механізму приводяться у рух сервоприводами, що працюють за попередньо складеною програмою. Маніпулятори з автоматичним керуванням, що застосовуються при автоматизації виробничих процесів називають промисловими роботами.

Структура маніпуляторів Редагувати

Виконавчий механізм будь-якого маніпулятора — це багатоланковий просторовий механізм, який може мати у загальному випадку поступальні, обертальні, циліндричні, сферичні та сферичні з пальцем кінематичні пари. Залежно від поставленої задачі маніпулятор повинен забезпечувати різне число ступенів вільності захоплювача. Наприклад, для відтворення просторового руху захоплювача у загальному випадку маніпулятор повинен мати шість ступенів вільності, які можна реалізувати за допомогою семиланкового кінематичного ланцюга з виключно обертовими парами. Якщо ж потрібно відтворювати просторову траєкторію лише однієї точки захвату, то необхідне число ступенів вільності зменшується до трьох, тобто з'являються надлишкові ступені вільності. Надлишкові ступені вільності дають змогу оптимізувати кінематичні, динамічні, енергетичні та інші критерії якості процесу маніпулювання. Надлишкові (зайві) ступені вільності називають також маневреністю маніпулятора, яка є важливою характеристикою маніпулятора. Збільшення числа ступенів маневреності маніпулятора розширює його можливості при виконанні складних рухів: збільшує робочий простір, зменшує мертві зони, розширює варіантність вибору траєкторій рухів у стиснених умовах.

Характеристики маніпуляторів Редагувати

Робочий простір маніпулятора — простір, в якому може перебувати виконавчий пристрій під час функціювання маніпулятора (автооператора, промислового робота). Конфігурація робочого простору та його величина безпосередньо залежать від числа ступенів вільності маніпулятора, розташування і типу кінематичних пар та розмірів ланок. Переміщення руки маніпулятора може здійснюватись у прямокутній, циліндричній або сферичній системах координат. Рух руки у прямокутній системі координат можна забезпечити лише поступальними парами, маніпулятор лише з обертовими рухами ланок дає змогу переміщати об'єкт маніпулювання в об'ємно-сферичній робочій зоні. Широкі можливості мають маніпулятори на основі структурної схеми з двома поступальними і одним обертальним рухом ланок, що дають змогу маніпулювати об'єктом в об'ємно-циліндричній робочій зоні. Поширеними є також маніпулятори на основі структури із двома обертовими і одним поступальним рухом ланок, що дає можливість маніпулювати у значно більшій об'ємно-сферичній зоні.

При цьому не всі частини робочого простору однаково зручні для виконання заданих рухів захвату. У зв'язку з цим рух захвату поділяють на чотири класи:

  • рухи захоплювача з вільним об'єктом маніпулювання у вільному робочому просторі;
  • рухи захоплювача з вільним об'єктом у невільному робочому просторі (є перешкоди у вигляді нерухомих об'єктів);
  • рухи захоплювача у вільному робочому просторі з об'єктом маніпулювання, на який накладено в'язі;
  • рух захоплювача у невільному робочому просторі з невільним об'єктом маніпулювання.

Зона обслуговування маніпулятором — простір, в якому робочий орган виконує свої функції відповідно до призначення маніпулятора (автооператора, промислового робота) й установлених значень їхніх характеристик. Для кожної точки робочого простору можна визначити тілесний кут , всередині якого захоплювач можна підвести до цієї точки. Цей кут називається кутом сервісу. Відношення кута сервісу до максимального значення тілесного кута називають коефіцієнтом сервісу .

Використання Редагувати

Приклади маніпуляторів:

  • а) пристрій для роботи на віддалі з радіоактивними речовинами (на АЕС, збагачувальних фабриках, у космосі, під водою, у хімічно активних середовищах і т. д.);
  • б) автоматичні (програмні) маніпулятори — промислові роботи — задіяні на збиральних операціях у машинобудуванні тощо;
  • в) гідравлічно керований механічний важіль, встановлений у передній частині вільно плаваючого автономного заглибного судна з екіпажем.

Прості маніпулятори можуть пересуватися вгору і вниз тільки в межах обмеженої дуги; складні механізми приводяться в дію за допомогою контрольного важеля керування. Типовий простий маніпулятор для захоплення може піднімати до 65 кг, але деякі системи здатні підіймати до 200 кг.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. ↑ ДСТУ 2879-94 Маніпулятори, автооператори, роботи промислові та системи виробничі гнучкі. Терміни та визначення.

Джерела Редагувати

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Ne plutati z odnojmennim terminom MMS U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Manipulyator Manipulya tor ros manipulyator angl manipulator nim Manipulator m kerovanij pristrij mashina osnashenij robochim organom dlya vikonannya ruhovih funkcij analogichnih do funkcij ruki lyudini pid chas peremishennya ob yektiv u prostori 1 Manipulyator sho vidtvoryuye robotu kisti ruki lyudiniManipulyator promislovogo robota Zmist 1 Vidi manipulyatoriv 2 Struktura manipulyatoriv 3 Harakteristiki manipulyatoriv 4 Vikoristannya 5 Div takozh 6 Primitki 7 Dzherela 8 PosilannyaVidi manipulyatoriv RedaguvatiZalezhno vid vidu sistem keruvannya rozriznyayut manipulyatori z ruchnim i avtomatichnim keruvannya U manipulyatorah z ruchnim keruvannyam operator diyuchi na lanki mehanizmu keruvannya privodit u ruh lanki vikonavchogo mehanizmu U najprostishih vipadkah peredavannya ruhu zdijsnyuyetsya za poserednictvom mehanichnih lanok zubchastih kolis trosiv vazheliv tosho U comu vipadku granichni sili ta peremishennya vikonavchogo organa obmezheni mozhlivostyami operatora U razi potrebi bilshih potuzhnostej okremi lanki vikonavchogo mehanizmu privodyatsya u ruh privodami za signalami sho viroblyayutsya operatorom cherez pristrij keruvannya U manipulyatorah z avtomatichnim keruvannyam lanki vikonavchogo mehanizmu privodyatsya u ruh servoprivodami sho pracyuyut za poperedno skladenoyu programoyu Manipulyatori z avtomatichnim keruvannyam sho zastosovuyutsya pri avtomatizaciyi virobnichih procesiv nazivayut promislovimi robotami Struktura manipulyatoriv RedaguvatiVikonavchij mehanizm bud yakogo manipulyatora ce bagatolankovij prostorovij mehanizm yakij mozhe mati u zagalnomu vipadku postupalni obertalni cilindrichni sferichni ta sferichni z palcem kinematichni pari Zalezhno vid postavlenoyi zadachi manipulyator povinen zabezpechuvati rizne chislo stupeniv vilnosti zahoplyuvacha Napriklad dlya vidtvorennya prostorovogo ruhu zahoplyuvacha u zagalnomu vipadku manipulyator povinen mati shist stupeniv vilnosti yaki mozhna realizuvati za dopomogoyu semilankovogo kinematichnogo lancyuga z viklyuchno obertovimi parami Yaksho zh potribno vidtvoryuvati prostorovu trayektoriyu lishe odniyeyi tochki zahvatu to neobhidne chislo stupeniv vilnosti zmenshuyetsya do troh tobto z yavlyayutsya nadlishkovi stupeni vilnosti Nadlishkovi stupeni vilnosti dayut zmogu optimizuvati kinematichni dinamichni energetichni ta inshi kriteriyi yakosti procesu manipulyuvannya Nadlishkovi zajvi stupeni vilnosti nazivayut takozh manevrenistyu manipulyatora yaka ye vazhlivoyu harakteristikoyu manipulyatora Zbilshennya chisla stupeniv manevrenosti manipulyatora rozshiryuye jogo mozhlivosti pri vikonanni skladnih ruhiv zbilshuye robochij prostir zmenshuye mertvi zoni rozshiryuye variantnist viboru trayektorij ruhiv u stisnenih umovah Harakteristiki manipulyatoriv RedaguvatiRobochij prostir manipulyatora prostir v yakomu mozhe perebuvati vikonavchij pristrij pid chas funkciyuvannya manipulyatora avtooperatora promislovogo robota 1 Konfiguraciya robochogo prostoru ta jogo velichina bezposeredno zalezhat vid chisla stupeniv vilnosti manipulyatora roztashuvannya i tipu kinematichnih par ta rozmiriv lanok Peremishennya ruki manipulyatora mozhe zdijsnyuvatis u pryamokutnij cilindrichnij abo sferichnij sistemah koordinat Ruh ruki u pryamokutnij sistemi koordinat mozhna zabezpechiti lishe postupalnimi parami manipulyator lishe z obertovimi ruhami lanok daye zmogu peremishati ob yekt manipulyuvannya v ob yemno sferichnij robochij zoni Shiroki mozhlivosti mayut manipulyatori na osnovi strukturnoyi shemi z dvoma postupalnimi i odnim obertalnim ruhom lanok sho dayut zmogu manipulyuvati ob yektom v ob yemno cilindrichnij robochij zoni Poshirenimi ye takozh manipulyatori na osnovi strukturi iz dvoma obertovimi i odnim postupalnim ruhom lanok sho daye mozhlivist manipulyuvati u znachno bilshij ob yemno sferichnij zoni Pri comu ne vsi chastini robochogo prostoru odnakovo zruchni dlya vikonannya zadanih ruhiv zahvatu U zv yazku z cim ruh zahvatu podilyayut na chotiri klasi ruhi zahoplyuvacha z vilnim ob yektom manipulyuvannya u vilnomu robochomu prostori ruhi zahoplyuvacha z vilnim ob yektom u nevilnomu robochomu prostori ye pereshkodi u viglyadi neruhomih ob yektiv ruhi zahoplyuvacha u vilnomu robochomu prostori z ob yektom manipulyuvannya na yakij nakladeno v yazi ruh zahoplyuvacha u nevilnomu robochomu prostori z nevilnim ob yektom manipulyuvannya Zona obslugovuvannya manipulyatorom prostir v yakomu robochij organ vikonuye svoyi funkciyi vidpovidno do priznachennya manipulyatora avtooperatora promislovogo robota j ustanovlenih znachen yihnih harakteristik 1 Dlya kozhnoyi tochki robochogo prostoru mozhna viznachiti tilesnij kut 3 displaystyle xi nbsp vseredini yakogo zahoplyuvach mozhna pidvesti do ciyeyi tochki Cej kut nazivayetsya kutom servisu Vidnoshennya kuta servisu do maksimalnogo znachennya tilesnogo kuta 4 p displaystyle 4 pi nbsp nazivayut koeficiyentom servisu 8 3 4 p displaystyle left theta frac xi 4 pi right nbsp Vikoristannya RedaguvatiPrikladi manipulyatoriv a pristrij dlya roboti na viddali z radioaktivnimi rechovinami na AES zbagachuvalnih fabrikah u kosmosi pid vodoyu u himichno aktivnih seredovishah i t d b avtomatichni programni manipulyatori promislovi roboti zadiyani na zbiralnih operaciyah u mashinobuduvanni tosho v gidravlichno kerovanij mehanichnij vazhil vstanovlenij u perednij chastini vilno plavayuchogo avtonomnogo zaglibnogo sudna z ekipazhem Prosti manipulyatori mozhut peresuvatisya vgoru i vniz tilki v mezhah obmezhenoyi dugi skladni mehanizmi privodyatsya v diyu za dopomogoyu kontrolnogo vazhelya keruvannya Tipovij prostij manipulyator dlya zahoplennya mozhe pidnimati do 65 kg ale deyaki sistemi zdatni pidijmati do 200 kg Div takozh RedaguvatiPromislovij robot Manipulyator burovij Manipulyator teleskopichnij Manipulyator trubnij Kran manipulyator Platforma geksapodPrimitki Redaguvati a b v DSTU 2879 94 Manipulyatori avtooperatori roboti promislovi ta sistemi virobnichi gnuchki Termini ta viznachennya Dzherela RedaguvatiMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Kinickij Ya T Teoriya mehanizmiv i mashin Tekst pidruchnik Ya T Kinickij K Naukova dumka 2002 662 s ISBN 966 00 0740 X Proc Ya I Zahoplyuvalni pristroyi promislovih robotiv Navchalnij posibnik Arhivovano 4 bereznya 2016 u Wayback Machine Ya I Proc T Ternopilskij derzhavnij tehnichnij universitet im I Pulyuya 2008 232 s Robototehnika Pidruchnik V I Kostyuk G O Spinu L S Yampolskij M M Tkach K Visha shkola 1994 447 s Vorotnikov S A Informacionnye ustrojstva robototehnicheskih sistem uchebnoe posobie M Izd vo MGTU im N E Baumana 2005 384 s Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V OSNOVI TVORENNYa MAShIN Za redakciyeyu O V Gorika doktora tehnichnih nauk profesora zasluzhenogo pracivnika narodnoyi osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7Posilannya RedaguvatiYale OpenHand Project vidkritij manipulyator Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Manipulyator amp oldid 39754274