Инженерное дело

Механика промышленных роботов: Учебное пособие для втузов: в 3 кн. (комплект из 3 книг) — Воробьев Е. И., Попов С. А., Шевелева Г. И., Егоров О. Д., Бабич А. В., Жуков К. П., Семин Ю. И.

Механика промышленных роботов: Учебное пособие для втузов: в 3 кн. (комплект из 3 книг)
Учебное издание

Воробьев Е. И., Попов С. А., Шевелева Г. И., Егоров О. Д., Бабич А. В., Жуков К. П., Семин Ю. И.

год издания — 1989, кол-во страниц — 1054, ISBN — 5-06-001201-8, 5-06-001134-8, 5-06-001I35-6, тираж — 44000, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 920 гр., издательство — Высшая школа

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т ы:
кафедра «Промышленные роботы и робототехнические системы» Московского станкоинструментального института (зав. каф. — д-р техн. наук, проф. В. С. Кулешов);
кафедра «Робототехнические системы» Белорусского политехнического института (зав. кафедрой — д-р техн. наук, проф. Г. И. Хутский)
кафедра «Детали машин и теория механизмов и машин» Московского авиационного технологического института им. К. Э. Циолковского (зав. каф. — д-р техн. наук, проф. Е. И. Степанычев)

Формат 84x108 1/32. Бумага типографская №2. Печать высокая

В 3-х книгах последовательно изложены основные вопросы, возникающие при конструировании исполнительных механизмов промышленных роботов. Важность и актуальность этих вопросов связаны с необходимостью повышения качества подготовки специалистов в области робототехники.

Вопросы механики и конструирования манипуляторов изучаются в различных курсах робототехники, и в настоящее время ощущается острая потребность в учебной литературе. Издаваемая серия предназначена прежде всего для подготовки конструкторов промышленных роботов, хотя может быть использована и для подготовки других специалистов.

В первой книге рассмотрены основные методы анализа кинематики и динамики промышленных роботов как пространственных систем твёрдых тел с несколькими степенями свободы. Кинематический анализ исполнительных механизмов роботов излагается методами: векторным, матриц и винтов. Методы динамического анализа основаны на уравнениях Лагранжа, принципе Даламбера, принципе Гаусса и ориентированы на применение ЭВМ. Приведены примеры анализа кинематики и динамики конкретных манипупяторов.

Во второй книге рассмотрены методы расчёта и проектирования механизмов промышленных роботов: основных, передаточных, механизмов схватов, уравновешивания и развязки движений. Изложены способы определения интегральных и дифференциальных характеристик манипуляторов. Описаны методы синтеза манипуляторов по заданным положениям объекта. Даны примеры расчёта и проектирования механизмов манипуляторов.

В третьей книге изложены общие принципы и особенности конструирования универсальных, специальных промышленных роботов и роботов агрегатно-модульного типа. Приведены алгоритмы проектирования роботов, их узлов и агрегатов: несущей механической системы, механизмов вращения и поступательного перемещения, направляющих, схватов, демпферов, а также методы построения динамических моделей конструкций.

Книга 1: Кинематика и динамика

Предисловие	3
Введение	4

Р а з д е л I. Кинематика манипуляторов

Г л а в а 1. Основные понятия и определения	11

1.1. Символическое представление структуры манипуляторов	14
1.2. Задачи кинематики и динамики манипуляторов	16

Г л а в а 2. Векторный метод кинематического анализа манипуляторов	18

2.1. Прямая задача о положениях	18
2.2. Обратная задача о положениях	23
2.3. Прямая задача о скоростях	42
2.4. Обратная задача о скоростях	50
2.5. Угловые ускорения звеньев и их аналоги	61
2.6. Линейные ускорения	63
2.7. Ускорения высоких порядков	70
2.8. Автоматизированные методы кинематического анализа манипуляторов
(прямая задача)	73

Г л а в а 3. Метод матриц в кинематике манипуляторов	78

3.1. Специальные системы координат	78
3.2. Расширенная матрица перехода для кинематической пары	79
3.3. Прямая задача о положениях	82
3.4. Обратная задача о положениях	88
3.5. Определение законов изменения обобщённых координат при движении
точки схвата по заданной траектории	96
3.6. Обобщённые скорости и ускорения	99
3.7. Скорости и ускорения точек звеньев	100
3.8. Алгоритм оптимизации быстродействия манипулятора	105
3.9. Построение алгоритма движения промышленного робота в
робототехническом комплексе из условия минимизации времени
перехода	109
3.10. Решения обратных задач о положениях манипуляторов в явном виде
методом матриц	117

Г л а в а 4. Метод винтов и дуальных матриц в кинематике
манипуляторов	131

4.1. Сведения из классической теории винтов и винтового исчисления	131
4.2. Группы кинематических винтов манипуляторов	136
4.3. Метод дуальных матриц	143

Р а з д е л 2. Динамика манипуляторов

Г л а в а 5. Метод кинетостатики в динамике манипуляторов	147

5.1. Силы инерции и моменты сил инерции звеньев	147
5.2. Уравнения движения манипулятора	150
5.3. Примеры кинетостатического анализа манипуляторов	153
5.4. Динамика манипулятора с учётом кулоновского трения в
кинематических парах	168
5.5. Динамическая модель манипулятора с упругой связью в схвате	175
5.6. Динамическая модель манипулятора с контактным взаимодействием	178
5.7. Динамическая модель сборочного промышленного робота	186
5.8. Автоматизированный анализ динамики манипуляторов на основе
метода кинетостатики	188

Г л а в а 6. Уравнения Лагранжа и принцип Даламбера в динамике
манипуляторов	194

6.1. Кинетическая энергия манипулятора	195
6.2. Потенциальная энергия манипулятора	199
6.3. Обобщённые силы	201
6.4. Вывод уравнений Лагранжа II рода в матричной форме	206
6.5. Алгоритмы решения задач динамики манипуляторов с помощью
уравнений Лагранжа II рода	211
6.6. Определение реакций в кинематических парах (в матричной форме)	216
6.7. Уравнения Лагранжа I рода	227
6.8. Дополнительные факторы, влияющие на динамику манипуляторов	230

Г л а в а 7. Принцип Гаусса в динамике манипуляторов	232

7.1. Вычисление функции принуждения	232
7.2. Минимизация принуждения с учётом связей	236
7.3. Алгоритм определения обобщённых ускорений и реакций	238

Г л а в а 8. Обратные задачи динамики манипуляторов (определение
структуры сил и постоянных параметров системы)	245

8.1. Построение уравнений движения манипулятора по дифференциальной
программе	247
8.2. Построение уравнений движения манипулятора по голономной
программе	253
8.3. Определение управляющих сил при позиционировании промышленного
робота	257
8.4. Определение управляющих сил при выводе схвата манипулятора в
заданную точку пространства с заданной скоростью	259
8.5. Построение алгоритма управления манипулятором, выполняющим
операцию сборки	262
8.6. Обратные задачи динамики манипуляторов, выполняющих обработку
поверхностей	268
8.7. Построение алгоритма управления движением манипулятора по
заданной траектории	275

П р и л о ж е н и е I	282
П р и л о ж е н и е II	284
П р и л о ж е н и е III	294
Список литературы	299

Книга 2: Расчёт и проектирование механизмов

Предисловие	3
Введение	4

Р а з д е л 1. Проектирование манипуляторов	9

Г л а в а 1. Общие вопросы теории синтеза и оптимизации механизмов
промышленных роботов	9

1.1. Методы оптимизационного синтеза механизмов	10
1.2. Методы приближения функций в синтезе механизмов	14
1.3. Общие вопросы синтеза механизмов по заданным условиям движения
ведомого твёрдого тела	16

Г л а в а 2. Геометрические и кинематические характеристики
манипуляторов	25

2.1. Подвижность и структурный синтез манипуляторов	25
2.2. Рабочее пространство манипулятора. Зона обслуживания	38
2.3. Угол и коэффициент сервиса	40
2.4. Характеристики множества возможных скоростей схвата
манипулятора	45

Г л а в а 3. Синтез незамкнутых кинематических цепей по заданным
положениям объекта в пространстве	52

3.1. Синтез двухзвенных незамкнутых кинематических цепей	52
3.2. Синтез трёхзвенных незамкнутых кинематических цепей со
сферической парой на выходном звене	61
3.3. Синтез трёхзвенных незамкнутых кинематических цепей с
цилиндрической парой на выходном звене	75

Р а з д е л 2. Построение двигательных систем роботов	84

Г л а в а 4. Планетарные механизмы промышленных роботов	84

4.1. Кинематика исполнительных механизмов	88
4.2. Силовой расчёт дифференциальных исполнительных механизмов	127
4.3. Кинематическая развязка движений	161
4.4. Выборка зазоров в исполнительных механизмах	170

Р а з д е л 3. Проектирование захватных устройств и
передаточных механизмов	176

Г л а в а 5. Механизмы захватных устройств	176

5.1. Принципы действия механических захватных устройств	178
5.2. Кинематические схемы	183
5.3. Кинематический анализ	185
5.4. Кинематический синтез	193
5.5. Силовой расчёт	196
5.6. Примеры расчёта схватов	203
5.7. Расчёт параметров взаимодействия схвата с объектом	225

Г л а в а 6. Передаточные цикловые механизмы	245

6.1. Синтез передаточных цикловых механизмов с низшими парами	246
6.2. Синтез мальтийских механизмов	250

Г л а в а 7. Передачи промышленных роботов	255

7.1. Винтовые передачи	256
7.2. Реечная переддча	271
7.3. Тросовая передача	274
7.4. Передача зубчатым ремнём	277
7.5. Волновая передача	281

Р а з д е л 4. Уравновешивание, развязка движений
и точность манипуляторов	312

Г л а в а 8. Статическое уравновешивание, аккумуляция энергии,
динамическая развязка движений	312

8.1. Статическое уравновешивание манипуляторов с помощью пружин	313
8.2. Статическое уравновешивание манипуляторов путём распределения
масс	330
8.3. Динамическая развязка движений	333
8.4. Аккумуляция энергии	338

Г л а в а 9. Точность механизмов роботов	346

9.1. Кинематическая погрешность манипулятора	346
9.2. Кинематическая погрешность передаточных механизмов	350
9.3. Статические ошибки манипулятора	357
9.4. Динамические ошибки манипулятора	360

Список литературы	363

Книга 3: Основы конструирования

Предисловие	3
Введение	4

Р а з д е л 1. Конструкции и принципы проектирования
промышленных роботов

Г л а в а 1. Конструкции промышленных роботов	6

1.1. Напольные промышленные роботы с выдвижной рукой	6
1.2. Напольные промышленные роботы с шарнирной рукой	8
1.3. Портальные подвесные промышленные роботы	15
1.4. Промышленные роботы мостового типа	26
1.5. Промышленные роботы агрегатно-модульного типа	29

Г л а в а 2. Принципы проектирования промышленных роботов	50

2.1. Технические требования и параметры	53
2.2. Определение параметров роботов	59
2.3. Агрегатно-модульный принцип проектирования промышленных роботов	96

Р а з д е л 2. Расчёт и конструирование механической
системы и её узлов

Г л а в а 3. Проектирование механической системы	116

3.1. Ориентирующие (кистевые) механизмы	119
3.2. Несущая механическая система	129
3.3. Исполнительная система	147
3.4. Выбор типа привода	150
3.5. Разработка кинематической схемы	156

Г л а в а 4. Конструкция и расчёт механизмов рук	163

4.1. Конструкции и кинематика рук	164
4.2. Разработка компоновочного чертежа руки	175
4.3. Расчёт трансмиссионных валов	176
4.4. Конструкция и расчёт муфт	179
4.5. Передаточные механизмы рук	184
4.6. Конструкция и расчёт схватов	193

Г л а в а 5. Конструкция и расчёт механизмов вращения
и прямолинейного перемещения	206

5.1. Конструкция и расчёт механизмов вращения	206
5.2. Механизмы вращения с червячной передачей	222
5.3. Механизмы вращения с планетарной цевочной передачей	227
5.4. Механизмы вращения с волновыми зубчатыми передачами	236
5.5. Механизмы прямолинейного перемещения	261

Г л а в а 6. Расчёт и проектирование конструктивных модулей	284

6.1. Технические требования к модулям	284
6.2. Жёсткость модулей	289
6.3. Точность модулей	294
6.4. Проектирование модульных схватов	297

Р а з д е л 3. Построение динамических моделей конструкций
и систем промышленных роботов

Г л а в а 7. Динамические модели конструкций роботов	301

7.1. Динамические модели манипуляторов с учётом упругости звеньев
передаточных механизмов	302
7.2. Динамические модели манипуляторов с учётом изгибной упругости
руки	309
7.3. Динамические модели двухзвенных шарнирных манипуляторов с
учётом упругости звеньев	321
7.4. Асимптотический метод в динамике упругих манипуляторов	331
7.5. Дискретные динамические модели конструкций манипуляторов	342
7.6. Динамические точечные модели портальных роботов и анализ их точности	346

Г л а в а 8. Динамические модели промышленных роботов
с учётом приводов	363

8.1. Динамическая модель робота с пневмоприводом	363
8.2. Динамическая модель электрогидравлического и
электромеханического привода	369
8.3. Динамическая модель и выбор параметров гидравлических тормозных
устройств	374

Заключение	378
Список литературы	380

Книги на ту же тему

Манипуляционные роботы: динамика, управление, оптимизация, Черноусько Ф. Л., Болотник Н. Н., Градецкий В. Г., 1989
Робототехника: История и перспективы, Макаров И. М., Топчеев Ю. И., 2003
Управление манипуляторами при выполнении различных технологических операций, Филаретов В. Ф., Зуев А. В., Губанков А. С., 2018
Манипуляционные системы роботов, Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И., Владов И. Л., Данилевский В. Н., Жавнер В. Л., Колискор А. Ш., Петров Л. Н., Серков Н. А., Модестов М. Б., Ушаков В. И., Тихомиров В. Г., Ковалёв В. Е., 1989
Техническое зрение роботов, Пью А., ред., 1987
Зрение роботов, Хорн Б. К. П., 1989
Теоретические основы робототехники. В 2 кн. (комплект из 2 книг), Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И., 2006
Искусственный интеллект: Применение в интегрированных производственных системах, Кьюсиак Э., ред., 1991
Проектирование и разработка промышленных роботов, Белянин П. Н., Шифрин Я. А., ред., 1989
Адаптивные робототехнические комплексы, Тимофеев А. В., 1988
Дистанционно управляемые роботы и манипуляторы, Кулешов В. С., Лакота Н. А., Андрюнин В. В., Белоусов В. Н., Горбацевич Е. Д., Дорохов В. П., Егоров И. Н., Моисеенков В. А., Подураев Ю. В., Шведов В. Н., Ющенко А. С., 1986
Механика миниатюрных роботов, Градецкий В. Г., Князьков М. М., Фомин Л. Ф., Чащухин В. Г., 2010
Неадаптивное и адаптивное управление манипуляционными роботами, Вукобратович М., Стокич Д., Кирчански Н., 1989
Устройства и системы управления подводных роботов, Филаретов В. Ф., Лебедев А. В., Юхимец Д. А., 2005
Телеуправление роботами с помощью ЭВМ, Вертю Ж., Куафе Ф., 1989
Автономные подводные роботы: системы и технологии, Агеев М. Д., ред., 2005
В поисках роботов, Коут А. Д., 1970
Знакомьтесь — роботы! — 2-е изд., Артоболевский И. И., Кобринский А. Е., 1979
Наш коллега — робот, Бусленко В. Н., 1984
123 эксперимента по робототехнике, Предко М., 2007
Основы механики неголономных систем. Учебное пособие для вузов, Добронравов В. В., 1970
Теория автоматизированного электропривода: Учебное пособие для вузов, Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С., 1979
Быстродействующие электромеханические тормозные устройства для электродвигателей, Бочкарев И. В., 2001

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Инженерное дело

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему