Spojená škola Juraja Henischa

Gymnázium, SOŠ polytechnická, Slovenská 5, Bardejov

Nástroje používateľa

Nástoje správy stránok


  • Dansk (Danish)
  • Deutsch (German)
  • ελληνικά (Greek)
  • English
  • Español (Spanish, Mexico)
  • Finland
  • Français (French)
  • Gaeilge (Irish)
  • Maďarsko (Hungaria)
  • Italiano
  • Lithuania
  • Latvija
  • Nederlands
  • Norsk or Bokmål (Norwegian
  • Poliski (Polish)
  • Português (Portuguese, Portugal)
  • Română (Romanian)
  • Svenska (Swedish)
  • Tϋrkçe (Turkish)
  • Ukraina (UK)
  • 中文 (Chinese)
maturita:pohonove_systemy_robotov

Téma č. 5 POHONOVÉ SYSTÉMY ROBOTOV

Úloha 5.1

  • Vysvetliť úlohu pohonu.
  • Rozdeliť motory používané v priemyselných robotoch.

Úloha 5.2

  • Vysvetliť základné požiadavky kladené na pohony robotov (plynulý rozbeh a brzdenie, vysoká presnosť polohovania, dostatočná polohová tuhosť, minimálna hmotnosť, minimálne rozmery, vhodné priestorové usporiadanie).
  • Vymenovať požiadavky na motory ktoré sa používajú v pohonoch.

Úloha 5.3

  • Opísať pneumatický pohon, konštrukcia, výhody a nevýhody.
  • Opísať hydraulický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.
  • Opísať elektrický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.

Úloha 5.1

Vysvetliť úlohu pohonu.

Úlohou pohonu robota je uviesť jeho rameno predpísaným spôsobom do určeného pohybového stavu tak, aby pracovný mechanizmus (efektor) realizoval požadovanú manipulačnú alebo technologickú operáciu s predpísanou presnosťou.

Rozdeliť motory používané v priemyselných robotoch.

  • hydraulické→ hydraulické priamočiare hydromotory, rotačné hydromotory, kývne hydromorory
  • pneumatické → piestnicové valce, bezpiestnicove valce, kývne valce
  • elektrické→ DC/ AC motory, krokové motory, direct drive -dd, lineárne motory
hydraulické pneumatické elektrické

Na obr. je zobrazené základne rozdelenie motorov používaných v pohonoch priemyselných robotov (PR).

Pohony robotov

Úloha 5.2

Vysvetliť základné požiadavky kladené na pohony robotov (plynulý rozbeh a brzdenie, vysoká presnosť polohovania, dostatočná polohová tuhosť, minimálna hmotnosť, minimálne rozmery, vhodné priestorové usporiadanie).

1. Plynulý rozbeh a brzdenie. Bezrázový chod je potrebný z niekoľkých dôvodov. Prvým je bezpečnosť držania prenášaného objektu.

2. Vysoká presnosť polohovania Rozlišujú sa dva základné princípy ovládania pohonu v súvislosti s riadením pohybu. Riadenie pohybu v smere jednotlivých osí - otvorený systém a riadenie pohybu so spätnou väzbou - uzavretý systém (poloha koncového člena je riadená spätnou väzbou).

3. Dostatočná polohová tuhosť

Od pohonu pohybovej jednotky, ktorá je v kľude, sa požaduje udržanie dosiahnutej polohy i napriek pôsobeniu vonkajších síl (do určitej úrovne). Polohovou tuhosťou sa potom rozumie schopnosť pohonu udržať dosiahnutú polohu. Tá sa zaručuje v rámci konštrukcie väzby medzi výstupom motora a výstupom pohybovej jednotky.

4. Minimálna hmotnosť

Hmotnosť pohonu ovplyvňuje celkovú hmotnosť pohybovej jednotky, hlavné u sériových koncepcií kinematických štruktúr. Požiadavka minimálnej hmotnosti pohonu pomáha dosiahnuť minimálne zotrvačne sily pohybujúcich sa častí konštrukcie s ohľadom na dynamiku a energetickú náročnosť.

5. Minimálne rozmery

Minimálne rozmery súvisia nielen s minimálnou hmotnosťou, ale aj s vytvorením predpokladov pre dosiahnutie čo najlepších manipulačných vlastností.

6. Vhodné priestorové usporiadanie

Vhodné priestorové usporiadanie pohonu ovplyvňuje celkové usporiadanie konštrukcie robota a manipulátora. Podieľa sa na pracovných možnostiach celej konštrukcie v prostredí s rôznymi prekážkami a podobne.

Vymenovať požiadavky na motory ktoré sa používajú v pohonoch.

Od motorov používaných v pohonoch robotov sa vyžaduje aj ďalšie požiadavky:

  • vysoký výkon na jednotku hmotnosti, dobré regulačné vlastnosti,
  • vysoká účinnosť, tichý chod, rovnomerný chod aj pri malých rýchlostiach,
  • vysoká životnosť, minimálny vplyv na životné prostredie,
  • trvalý výkon motora, prípadne výkonová preťažiteľnosť,
  • rozsah a presnosť regulácie polohy, rýchlosti, momentu,
  • istenie zariadenia, ochrana a bezpečnosť obsluhy,
  • údržba, prevádzková spoľahlivosť, životnosť a diagnostika,

Úloha 5.3

Opísať pneumatický pohon, konštrukcia, výhody a nevýhody.

Používajú sa pre jednoduché manipulačné zariadenia, vykonávajúce jednoduché opakujúce sa pohyby, napr. pri presúvaní predmetov.

Pre pneumatické pohony možno uviesť nasledujúce výhody:

  • sú lacné,
  • jednoducho riaditeľné,
  • spoľahlivé, možno ich použiť v nebezpečnom prostredí,
  • neznečisťujú prostredie,
  • nepotrebujú odvádzanie média,
  • umožňujú vykonávať rýchle pohyby,
  • umožňujú realizovať veľké zdvihy,
  • majú „mäkké charakteristiky“.

Základné nedostatky sú:

  • menší výstupný výkon,
  • zložitejšie dosiahnutie želanej rýchlosti v dôsledku stlačiteľnosti média,
  • zložitejšie dosiahnutie želanej presnosti polohovania,
  • potreba čistenia vzduchu,
  • potreba mazania.

Opísať hydraulický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.

Používajú sa pre roboty pracujúce s extrémne veľkou záťažou (nosnosťou) alebo pri pracovných činnostiach v nebezpečnom prostredí, kde hrozí výbuch.

Hydraulické pohony priemyselných robotov obsahujú:

  1. stabilizovaný zdroj tlakovej kvapaliny,
  2. systém servoventilov na zabezpečenie programovej polohy pracovných orgánov robota,
  3. hydraulické motory,
  4. tlakový rozvod.

Výhody hydraulických pohonov sú:

  • nízka hmotnosť na jednotku výkonu,
  • vysoká dynamika,
  • dobré regulačné vlastnosti (plynulý chod, plné zaťaženie aj pri ω=0),
  • možnosť realizácie priamočiarych pohybov.

Nevýhody hydraulických pohonov sú:

  • zmena vlastností motora so zmenou teploty a dobou prevádzky,
  • vysoké požiadavky na vlastnosti pracovného média,
  • možné znečisťovanie prostredia,
  • hluk agregátu,
  • pomerne zložité dosiahnutie vysokých rýchlostí.

Opísať elektrický pohon, konštrukcia, výhody a nedostatky.

Postupným rozšírením jednosmerných a v poslednej dobe aj striedavých motorov v kombinácii s harmonickými a cykloidnými prevodovkami sa dostal elektrický pohon na popredné miesto v konštrukcií robotov. Používajú sa servopohony, ktoré sa vyznačujú veľkým regulačným rozsahom rýchlosti a v spojení s riadenými systémami aj veľkou presnosťou nastavenia polohy v uzatvorenej slučke.

Výhody:

  • priame pripojenie rotora na rameno robota znamená, že pohon nemá žiadne vôle alebo hysteréziu,
  • nedochádza k opotrebeniu, nižšie servisné náklady,
  • plynulý pohyb, vysoká účinnosť a nízka spotreba energie,
  • rýchla akcelerácia, rýchly čas odozvy,
  • kompatibilita z väčšinou servopohonov,
  • možne dovybaviť systémami spätnej väzby (inkrementálny snímač, absolútny snímač a pod.), podľa individuálnych požiadaviek.

Na obr. je zobrazená štruktúra pohonu priemyselného robota

Štruktúra pohonu

Táto stránka bola navštívená:

Dnes: 1 / Včera: 1, Doteraz: 907

¯\_(ツ)_/¯

maturita/pohonove_systemy_robotov.txt · Posledná úprava: 13/03/2022 20:20 od aix150