Osnova přednášky 1) Základní pojmy; algoritmizace úlohy 2) Teorie logického řízení 3) Fuzzy logika 4) Algebra blokových schémat 5) Vlastnosti členů regulačních obvodů 6) Vlastnosti regulátorů 7) Stabilita regulačního obvodu 8) Kvalita regulačního pochodu 9)
Osnova přednášky Členění manipulačních zařízení Kinematika robotů Kinematické struktury robotů Způsoby řízení robotů
Členění manipulačních zařízení Podle prováděné práce Manipulační (podávání součástek a polotovarů) Technologické (svařovací, montážní, nanášení povlaků) Speciální (pracují pod vodou, v radioaktivních prostředích, v kosmu) Univerzální (kombinuje předchozí procesy)
Členění manipulačních zařízení Manipulační zařízení Jednoúčelové manipulátory Programovatelné manipulátory Robot 1. generace pevný program Robot 2. generace měnitelný program Robot 3. generace inteligentní robot
Robot 1. generace Pevně naprogramovaný postup výrobních operací Změna postupu změna programu Systém zdvihni umísti
Robot 2. generace Vybavení senzory nebo kamerou Systém udělej a ověř
Robot 3. generace Přizpůsobení podmínkám Učí se; samostatně řeší zadané úkoly
Osnova přednášky Členění manipulačních zařízení Kinematika robotů Kinematické struktury robotů Způsoby řízení robotů
Kinematika robotů Posuvné kinematické dvojice (translační) Suportové po delším vedení se posouvá kratší těleso Smykadlové v kratším vedení se posouvá delší těleso Výsuvné - teleskopické
Kinematika robotů Rotační kinematické dvojice Otočné Kyvné
Kinematika robotů Kinematická struktura Vzájemně spojené dvojice vytváří kinematické řetězce. Tyto řetězce potom vytvoří kinematickou strukturu robotu
Osnova přednášky Členění manipulačních zařízení Kinematika robotů Kinematické struktury robotů Způsoby řízení robotů
Kinematické struktury Nejrozšířenější typy kinematických struktur Tři translační kinematické dvojice...ttt Jedna rotační a dvě translační dvojice...rtt Dvě rotační a jedna translační dvojice...rrt Tři rotační dvojice...rrr
Kinematické struktury - TTT
Kinematické struktury - RTT
Kinematické struktury - RRT
Kinematické struktury - RRT
Kinematické struktury - RRR
Hlediska pro posuzování průmyslových robotů 1. Manipulační schopnost Stavba robota Velikost pracovního prostoru 4. Počet stupňů volnosti 5. Hmotnost manipulovaného břemene 6. Dosahovaná přesnost 7. Rychlost pohybů 8. Konstrukce robotu 9. Způsob řízení
Hlediska pro posuzování průmyslových robotů Stupně volnosti Osa v prostoru s níž je spojen pohyb (ruka bez prstů 7 volnosti rameno 2; paže 1; loket 1; předloktí 1; zápěstí 2) Obecně pro zajištění polohy 3 a pro orientaci 3 celkem 6
Hlediska pro posuzování průmyslových robotů Manipulační hmotnost břemene Manipulační hmotnost = hmotnost břemene + hmotnost uchopovacího mechanizmu Hmotnostní řady např. 1; 4; 16; 30; 45; 65; 80; 100 kg Přesnost manipulace Přesnost polohování maximální odchylka mezi požadovanou a skutečnou polohou do libovolného bodu pracovního prostoru Opakovaná přesnost vyšší, do cíle se dojíždí za stejných podmínek rychlost a směr Geometrická přesnost dráhy pro speciální aplikace (svařování; odstraňování otřepů)
Osnova přednášky Členění manipulačních zařízení Kinematika robotů Kinematické struktury robotů Způsoby řízení robotů
Pojezd robotů Delší pohyb, nemusí být přímočarý Pojezdové ústrojí Otočná řízená kolečka Pojezdové pásy Pozemní kolejová dráha Závěsná dráha
Přímočarý pohyb Suportový Smykadlový (do 1 m délky) Teleskopický Vedení přímočarého pohybu Valivá uložení: kuličky; válečky; jehly; kladky Tvar vedení: čtvercový; trojboký; rybinový; kruhový
Rotační pohyb Přímý náhon Nepřímý náhon s převodem Ozubenými koly Řemenem; ozubeným řemenem
Kývavý pohyb Pohyb menší než 360 Vahadla a písty Hřebenový pohon nebo pohybový šroub Kyvné rameno poháněné pneuválcem nebo pohybovým šroubem
Kývavý pohyb Pohyb menší než 360 Vahadla Hřebenový pohon nebo pohybový šroub Kyvné rameno poháněné pneuválcem nebo pohybovým šroubem
Kývavý pohyb Pohyb menší než 360 Vahadla Hřebenový pohon nebo pohybový šroub Kyvné rameno poháněné pneuválcem nebo pohybovým šroubem
Pohony Mechanické jednoduché a jednoúčelové manipulátory; vačkové a pákové mechanizmy Hydraulické vyšší síly při menší hmotnosti; plynulé řízení a bezpečnost proti přetížení. N. - teplotní závislost; ztráty oleje netěsnostmi. Pneumatické V. - čistota; jednoduchá údržba; nízké pořizovací náklady. N. - elasticita vzduchu; obtížná regulace; vyšší hlučnost a energetické náklady Elektrické stejnosměrné motory s kotoučovým rotorem Krokové motory s aktivním rotorem; reakční Střídavé motory
Převody Ozubená kola Ozubený hřeben Šroub a matice Kuličkový šroub a matice Řemenové převody s ozubeným řemenem Řetězové převody Šnekové převody Planetové převody Harmonické převody
Ozubená kola Přenos rotačních pohybů Malá osová vzdálenost Kuželový převod různoběžné osy
Ozubený hřeben Převod rotačních na translační a obráceně Časté použití u chapadel
Šroub a matice Přenos rotačního na translační pohyb
Kuličkový šroub a matice Převod rotační translační Přesné převody Malé ztráty třením Výrobně náročné Nákladné
Řemenový převod s ozubeným řemenem Přenos rotačních i translačních pohybů i = 10 Tichý chod Dobrý tlumící účinek Bez skluzu
Řetězové převody Přenos menších a středních výkonů Přenos rotačních i translačních pohybů i=7 Tichý chod Snadná montáž Nutnost napínání
Šnekové převody Přenos rotačních pohybů Vysoké převody Malá účinnost Samosvornost
Planetové převody Nemají vysoké převody Výrobně náročné Nákladné
Harmonické převody Vysoké převody i = 150 Velmi přesné Bez vůle Výrobně náročné Nákladné
Pracovní hlavice chapadla Co nejlehčí Bezpečné uchopení a uvolnění předmětu Typy: Mechanické - nejpoužívanější Pneumatické podtlakové; rovinné a rozbitné materiály Elektromagnetické Vícenásobné hlavice Výměnné hlavice
Mechanická chapadla
Mechanická chapadla
Druhy chapadel
Pneumatické chapadlo Elektromagnetické chapadlo
Vícenásobná - výměnné hlavice
Osnova přednášky Členění manipulačních zařízení Kinematika robotů Kinematické struktury robotů Způsoby řízení robotů
Způsob řízení robotů Kartézsská soustava souřadná Souřadnice ramene X; Y; Z pravoúhlé souřadnice A; B; C rotační osa Souřadnice bodu: S1=(X;Y;Z;A;B;C)
Způsob řízení robotů Kartézsská soustava souřadná Souřadnice chapadla XG; YG; ZG pravoúhlé souřadnice Poloha chapadla: CHAPAC_POS:@(XG;YG;ZG)
Způsob řízení robotů X: X=L2 sin L3 cos 90 Z : Z=L1 L2cos L3cos 90
Opakovací otázky 1. 2. 3. 4. 5. Jak členíme manipulační zařízení? Jaké známe kinematické dvojice? Nakreslete hlavní schémata robotů. Jaká jsou kritéria pro posuzování průmyslových robotů? Vysvětlete co je stupeň volnosti a kolik jich potřebujeme pro zajištění orientace. 6. Jaká znáte pojezdová ústrojí? 7. Jakým způsobem řešíme přímočarý pohyb? 8. Jakým způsobem řešíme rotační a kývavý pohyb? 9. Jaké znáte druhy pohonů pro roboty? 10. Jaké znáte typy převodů a popište jejich vlastnosti. 11. Popište příklady ovládání chapadel. 12. Nakreslete schematicky druhy chapadel 13. Vysvětlete jakým způsobem určujeme body v prostoru pro roboty