Structuri Mecanice pentru Mecatronica

I. Generalitati

Ingineria mecatronica este o noua directie de studiu, o combinare a preciziei in ingineria mecanica si a sistemelor de calcul. Robotii industriali de manipulare se impart in urmatoarele categorii si anume:

a) Adaptivi: posibilitatea modificarii automate a programului de lucru pe baza sesizarii si interpretarii informatiei din mediul functional al robotului.

b) Programabili (flexibili): posibilitatea unui program flexibil, a pozitiei de lucru, a vitezei functiei si succesiunea acestor functii de executare.

c) Manipulare automata: dispozitive capabile sa efectueze automat functii de manipulare dupa un program stabil, la schimbarea functiei implica modul constructiv.

d) Manipulare normala: cuprinde dispozitive care elimina efortul fizic al omului, particularitatea omului este limitata de conditia miscarii.

II. Analiza de pozitie

Partea mecanica a unui robot sau manipulator este un mecanism ce are in componenta sa elemente si cuple cinematice care pot fi: de rotatie, de translatie, de rototranslatie (de exemplu: angrenaje sau de tip cama-tachet), cuple elicoidale de tip surub-piulita.

Lantul cinematic principal se defineste ca fiind un lant cinematic simplu, deschis, care are rolul de a realize miscarile necesare pentru miscarea elementului efector care se mai numeste si “end efector”.

Efectorul poate fi un dispozitiv de apucare (gheara), cap de sudura, pistol de vopsit.

Lanturile cinematice secundare sunt in general inchise si cuprind in general toate lanturile cinematice din componenta manipulatorului. Acestea sunt necesare pentru transmiterea si transfornarea miscarii de la cuplele motoare la “end efector”.

Pentru efectuarea acesui proiect mi s-a dat schema cinematica a robotului manipulator de tip RTRT care este reprezentat in fig 1 si se cere ca prima etapa analiza de pozitie a acestuia. Aceasta etapa cuprinde urmatoarele cerinte:

1. Notarea corecta a tuturor elementelor, cuplelor cinematice;

2. Sa se scrie in fiecare cupla sistemul de coordonate proprii respectiv, tinand cont de tipul miscarii relative permise de cupla respectiva.

3. Sa se scrie in fiecare cupla coordonatele robotului care pot fi de tip lungime sau unghi.

4. Sa se reprezinte perechile deelemente, doua cate doua, pornind de la cupla cunducatoare, in care se va trece axelede coordonate, lungimile fizice constante si variabile.

In cele ce urmeaza vom rezolva fiecare cerinta in parte:

1. Notarea corecta a tuturor elementelor, cuplelor cinematice:

Intr-o schema cinematica a unui robot totdeauna cuplele se noteaza cu litere mari, iar elementele schemei respective se noteaza intotdeauna cu cifre.

Elementul cinematic este un corp considerat rigid sau mai multe corpuri legate intre ele si care este unitatea constitutionala a unui lant cinematic.

Lantul cinematic este ansamblul de elemente cinematice legate intre ele prin cuple cinematice.

Cupla cinematica este ansamblul de doua elemente cinematice in contact, a caror legatura limiteaza liberatea de miscare relativa a acestora in raport cu limitarea libertatii de miscare.

Etapele:

2. Sa se scrie in fiecare cupla sistemul de coordonate proprii respectiv, tinand cont de tipul miscarii relative permise de cupla respectiva;

3. Sa se scrie in fiecare cupla coordonatele robotului care pot fi de tip lungime sau unghi;

se vor efectua impreuna din motive de simplificare a desenelor:

4. Sa se reprezinte perechile de elemente, doua cate doua, pornind de la cupla conducatoare, in care se va trece axele de coordonate, lungimile fizice constante si variabile: