Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji
Politechniki Krakowskiej
Wm.
Laboratorium przedmiotu
„MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY (MtiR)”
Studia Dzienne, Studia Zaoczne, rok III, IIIH
„OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY (OiZS)”
Studia Dzienne, rok IV
Cwiczenie nr. 4
Temat ćwiczenia:
„ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30”
1. Cel i zakres ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadami budowy, działania, programowania i eksploatacji robotów przemysłowych na przykładzie robota PRO-30..
2. Sposób osiągnięcia założonego celu
Charakterystyka, omówienie zasady budowy i działania:
- układu nośnego (ramienia, głowicy), chwytaka,
- układów napędu poszczególnych ogniw (obrotowej kolumny, ramienia, przedramienia, chwytaka),
- układu sterowania itp.
robota przemysłowego PRO-30.
Demonstracja poglądowa uruchamiania, bazowania, programowania i pracy ww. robota.
3. Środki, oprzyrządowanie, aparatura pomiarowo-kontrolna.
Robot przemysłowy PRO-30 w stanie rozgrzanym (stabilizacji cieplnej), przedmiot manipulowany.
4. Zalecana literatura, pomoce
[1] J., J. Craig (Tłumaczenie J. Knapczyk) – „Wprowadzenie do robotyki”. Wydawnictw Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993,
[2] Praca zbiorowa pod redakcją A. Moreckiego i J. Knapczyka)–„Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów”. WNT, Warszawa 1993,
[3] Materiały ilustracyjne do ćwiczenia (kserokopie)
[4] Notatki z wykładów itp.
LABORATORIUM z przedmiotu
MASZYNY TECHNOLOGICZNE I ROBOTY rok IIIH
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY rok IV.
Temat ćwiczenia: „ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Tematy obowiązujące podczas zaliczania ćwiczenia:
1. Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
2. Konfiguracje, oznaczenia, schematy kinematyczne itp. manipulatorów robotów o różnych strukturach układów współrzędnych ramienia.
3. Charakterystyka chwytaków robotów przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem ich budowy, układu przeniesienia ruchu –schematy kinematyczne chwytaków, równania równowagi kinematycznej (rrk).
4. Charakterystyka układów napędowych ogniw manipulatora robota przemysłowego – schematy kinematyczne, równania równowagi kinematycznej, przełożenia itp.
Katedra Systemów Wytwarzania ..............................................................
Instytut M-6 (NAZWISKO, IMIĘ – duże litery)
Laboratorium z przedmiotu: Gr...................................
OBRABIARKI I ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY (OiZS) dnia.................................
Sprawozdanie z ćwiczenia nr......na temat:
........................................................................................................................................................
Wytyczne:
1. Podstawowe określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
2. Charakterystyka budowy i działania robota przemysłowego na przykładzie robota PRO-30:
a.) opis budowy i działania manipulatora robota przemysłowego za pomocą schematów kinematycznych i równań równowagi kinematycznej (rrk); układu nośnego manipulatora, układów napędowych kolumny, ramienia i przedramienia, chwytaków,
b.) uproszczona charakterystyka układu sterowania,
c.) algorytm sterowania robota (wymienić niezbędne, kolejne czynności podczas programowania),
d.) opisać półautomatyczną i automatycznej pracę robota,
3. Współrzędne, dokładność pozycjonowania robota przemysłowego,
4. Wnioski., uwagi.
Skrótowe opracowanie tematów z zakresu ćwiczenia nr. 4 [1, 2, 3,]
„„ANALIZA BUDOWY I DZIAŁANIA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH NA PRZYKŁADZIE ROBOTA PRO-30.”
Temat 1. Podstawowe definicje, określenia z zakresu robotyki, manipulatorów i robotów przemysłowych.
Maszyna - według Artobolewskiego - jest to sztuczne urządzenie przeznaczone do częściowego lub całkowitego zastąpienia funkcji energetycznych (zastąpienie pracy fizycznej, „mięśniowej”), fizjologicznych (zastąpienie organów, np.; kończyn górnych lub dolnych) i intelektualnych człowieka. Tak zdefiniowaną maszynę można nazywać maszyną cybernetyczną.
Część maszyny cybernetycznej zastępującej czynności ruchowe człowieka w zakresie manipulacyjnym lub, i lokomocyjnym może być określana jako mechanizm cybernetyczny.
Manipulator jest to mechanizm cybernetyczny przeznaczony do realizacji niektórych funkcji kończyny górnej człowieka, funkcji: manipulacyjnych (realizowanych przez chwytak, głowicę, kiść, manipulatora, - dłoń człowieka) i wysięgnikowych (realizowanych przez ramię manipulatora). Dalej, przez funkcje manipulacyjne rozumieć się będzie zarówno funkcje manipulacyjne jak i wysięgnikowe.
Manipulatorem antropomorficznym nazywamy układ podobny do kończyny człowieka pod względem kształtu (w sensie budowy anatomicznej) oraz fizjologicznym (w sensie funkcji) czyli działania.
Robot jest to urządzenie techniczne przeznaczone do realizowania niektórych funkcji manipulacyjnych i lokomocyjnych człowieka, mające określony poziom energetyczny, informacyjny i inteligencji maszynowej (autonomii działania w pewnym środowisku materialnym). Szczególnym przypadkiem robota jest robot przemysłowy.
Robotyka jest dziedziną nauki i techniki, która zajmuje się problemami mechaniki, sterowania, projektowania, pomiarów, zastosowań oraz eksploatacji manipulatorów i robotów.
Robot przemysłowy jest to wielofunkcyjny manipulator przeznaczony do przenoszenia materiałów, części (półfabrykatów, przedmiotów obrabianych, przedmiotów montowanych itp.) lub wyspecjalizowanych urządzeń (zmechanizowanych narzędzi np.: do wiercenia, szlifowania itp., technologicznych urządzeń np.: do lakierowania natryskowego, zgrzewania elektrycznego itp.) poprzez różne programowalne ruchy, w celu zrealizowania różnych zadań. Dalsze rozważania będą dotyczyły przede wszystkim robotów przemysłowych.
W funkcjonowaniu robota uwzględnia się:
1. układ mechaniczny – manipulator,
Manipulator robota przemysłowego (układ mechaniczny) zaprojektowany do realizacji różnych czynności manipulacyjnych i lokomocyjnych składa się z:
- układu nośnego (zwykle jako otwartego pojedynczego, łańcucha kinematycznego) z obrotowymi (przegubami) lub postępowymi parami kinematycznymi, którego podstawowym zadaniem jest zmiana współrzędnych i orientacji przedmiotu manipulowanego,
- układów napędowych, zawierających silniki, siłowniki (elektryczne, pneumatyczne lub hydrauliczne) oraz układy przeniesienia ruchu na ogniwa (człony) napędzane nośnego łańcucha kinematycznego,
- chwytaka (członu roboczego), którego podstawowym zadaniem jest uchwycenie (odpowiednie ustalenie), obiektu (przedmiotu, urządzenia lub narzędzia...) manipulowanego w trakcie czynności manipulacyjnych oraz jego uwalnianie w miejscu docelowym. Obiektem manipulowanym może być określone narzędzie lub urządzenie zmechanizowane (wiertarka z napędem elektrycznym lub pneumatycznym, „pistolet” do natryskowego lakierowania, elektroda lub palnik spawalniczy, elementy robocze do elektrycznego zgrzewania punktowego itp.
Natomiast na układ nośny manipulatora robota przemysłowego - realizujący różne czynności manipulacyjne i lokomocyjne - składa się:
- ramię (układ ruchów regionalnych) realizujące ruchy regionalne przedmiotu manipulowanego (poszczególnych ogniw), które przede wszystkim odpowiadają za współrzędne punktu pozycjonowania przedmiotu (lub narzędzia) manipulowanego, w określonej przestrzeni roboczej manipulatora,
- kiść, głowica (układ ruchów lokalnych) realizująca ruchy lokalne przedmiotu manipulowanego, które decydują – przede wszystkim – o orientacji przedmiotu lub narzędzia manipulowanego w ustalonym punkcie jego pozycjonowania,
- układ, (zespół) lokomocyjny stanowiący - w przypadku robotów mobilnych gdy jest możliwy ruch korpusu, kolumny manipulatora - układ ruchów globalnych.
Zespół lokomocyjny robota może być typu kołowego, gąsienicowego, nożnego lub mieszanego itp. Dla stacjonarnych robotów układ nośny manipulatora, ograniczony do jednego tylko ramienia (układu ruchów regiona...
amber440