Промышленная робототехника - 1984

Промышленная робототехника

Промышленная робототехника

Авторы: Ямпольский Л. C., Яхимович В. А., Вайсман Е. Г., Дремчук Б. А., Козаченко Л. В.

Под редакцией: кандидат технических наук Ямпольский Л. С.

Киев, Техника, 1984, 264 с.


В книге изложены основные направления работ в области робототехники, описаны методы и средства роботизации технологических процессов. Приведены формализованное описание элементов роботизированного производства, морфологическое описание робототехнических систем и средств организации рабочей среды, с которой взаимодействуют промышленные роботы в процессе выполнения производственных Функций. Рассмотрены примеры агрегатированного построения промышленных роботов. Изложены принципы построения систем управления и информационного обеспечения промышленных роботов и робототехнологических комплексов. Рассчитана на инженерно-технических работников различных отраслей промышленности.

 

Оглавление

Предисловие

Глава I. Робототехнические системы

    1. Основные понятия и определения

    2. Системный анализ роботизируемого производства

    3. Формализация описания производственных (роботизированных) процессов

    4. Морфологическое описание объектов роботизации

    5. Иерархия роботизированного производства

Глава II. Технологическая подготовка роботизированного производства

    1. Особенности подготовки производства к внедрению ПР

    2. Технологический анализ объектов роботизации

    3. Порядок проведения работ по обследованию производства

    4. Эффективность внедрения ПР

    5. Организация и проведение испытаний ПР

Глава III. Организация рабочей среды

    1. Взаимодействие ПР с рабочей средой

    2. Устройства организации рабочей среды

    3. Транспортные устройства

    4. Загрузочные устройства

    5. Ориентирующие устройства

    6. Накопители

Глава IV. Механика промышленных роботов

    1. Принципы построения и конструкция роботов

    2. Управление планированием траектории движения рабочих органов ПР

    3. Кинематический анализ и динамика манипуляционной системы ПР

    4. Перспективнее конструкции манипуляционных систем ПР

Главе V. Исполнительные механизмы промышленных роботов

    1. Исполнительные механизмы общего назначения

    2. Многопозиционные линейные гидропневмоприводы

    3. Цифровые поворотные пневмоприводы

    4. Высокочастотные вибрационные приводы

Глава VI. Захватные устройства промышленных роботов

    1. Кинематика связи «захватное устройство—объект»

    2. Конструкции захватных устройств

    3. Универсальные захватные устройства

    4. Адаптивные захватные устройства

Глава VII. Системы управления промышленными роботами

    1. Иерархия управления ПР

    2. Классификация систем управления ПР

    3. Общение человека-оператора с роботом

    4. Запоминающие устройства систем управления ПР

    5. Логико-программное управление транспортирующими и ориентирующими движениями ПР

    6. Совершенствование элементной базы систем управления

Глава VIII. Информационное обеспечение РТК

    1. Элементы и средства внутреннего и внешнего информационного обеспечения

    2. Конструкция робототехнических средств с элементами информационного обеспечения

Глава IX. Автоматизированное проектирование гибких робототехниче-ских систем

    1. Гибкие робототехнические системы как объект автоматизированного проектирования

    2. Принципы построения систем автоматизированного проектирования

    3. Постановка задачи проектирования РТК

    4. Задачи разработки обеспечения САПР РТК

    5. Структура и функциональные задачи САПР РТК

    6. Методы описания объектов роботизации

    7. Разработка принципиальной схемы сборки

    8. Организация диалога при проектировании роботизированных технологии

Глава X. Применение промышленных роботов и робототехнических систем

    1. Промышленные роботы в механообрабатывающем производстве

    2. Особенности использования исполнительных ПР

    3. Особенности использования ПР в сборочных процессах

Глава XI. Опыт использования роботов в часовой промышленности

    1. Предпосылки и стратегия разработки РТК для сборки механизмов наручных часов

    2. Транспортная система РТК

    3. Привод, система управления и средства контроля сборочного модуля

    4. Взаимосвязь функций и кинематики минироботов

    5. Технологические приемы и оснастка для сборки механизмов наручных часов

    6. Модификации минироботов с ортогональным и наклонным движениями захватного устройства

    7. Двухзвенный миниробот

Приложение. Пути развития промышленной робототехники

Список литературы

 

Предисловие, краткое описание

В постановлениях партии и правительства последних лет неоднократно отмечалось, что для повышения эффективности производства необходимо резко сократить использование ручного труда за счёт широкого внедрения робототехники.

Промышленная робототехника — это направление развития науки и техники в области механизации и автоматизации производственных процессов на основе использования принципиально новых многофункциональных технических средств с гибкими технологическими свойствами — промышленных роботов, вызванное к жизни потребностями промышленного производства. В промышленной робототехнике выделяют четыре взаимосвязанные проблемы:

разработка методов формализованного описания производственных процессов и морфологического описания объектов роботизации, основанных на принципах системного подхода к анализу роботизируемого производства как объекта управления;

создание собственно промышленных роботов и элементной базы робототехнических систем;

разработка роботизированных технологий, связанных с реорганизацией промышленности;

создание робототехнологических комплексов и построение автоматизи-рованных систем управления роботизированным производством.

 

Эти проблемы решаются по следующим направлениям:

    — общенаучному, задачами которого являются создание методологии формализованного и морфологического описания объектов роботизации, определение условий оптимального взаимодействия и принципов построения технических систем «промышленный робот—объект роботизации — среда», определение условий наложения достаточных и неизбыточных связей на манипулируемый объект, типизация процессов и группирование объектов по характерным для промышленной робототехники признакам подобия с целью уменьшения непроизводительных затрат на переналадку, перекомпоновку робототехнических систем, разработку технологической оснастки и т. д.;

    — технологическому, связанному с разработкой принципов технологической подготовки роботизированного производства и обоснованием критериев технико-экоиомической оценки объектов роботизации, включая создание экспрессных методов определения уровня технологичности процессов и объектов автоматизации с учетом внедрения промышленных роботов (ПР) в производство;

     — проектно-конструкторскому, обеспечивающему разработку методов кинематического и динамического анализа и синтеза манипуляционных систем ПР и других элементов робототехнических систем, в частности, средств подготовки среды, транспортных механизмов, технологической оснастки, средств относительного ориентирования и накопления объектов. Это направление предусматривает совершенствование элементной базы ПР и разработку систем автоматизированного проектирования робототехнических систем и их элементов;

    — математического и программного обеспечения задач управления и функционирования робототехнических систем, в том числе группового управления технологическим оборудованием и ПР от ЭВМ, а также разработки принципов иерархического управления роботизированным производством;

    — информационного обеспечения робототехнических систем на основе разработки сенсорных устройств внутренней и внешней информации, в том числе систем зрительного восприятия окружающей среды и ее моделирование.

 

В последние годы делается попытка разработать научные основы про-мышленной робототехники [26, 34, 56, 65, 76]: создание аппарата формализованного описания роботизируемых производственных процессов, морфологическое описание свойств и структуры объектов роботизации и компоновок робототехнических систем, проведение технологической подготовки роботизированного производства, анализ технологичности объектов роботизации, а также создание инженерной методики планирования движений рабочих органов манипуляционных систем ПР.

Разработка таких основ тем более важна, что СССР находится в числе передовых стран по производству и использованию промышленных роботов. С началом 11-й пятилетки отечественная робототехника вступила в третий, качественно новый период развития — период широкого внедрения ПР в народное хозяйство, который должен уже приносить ощутимые результаты в масштабах всей страны с тем, чтобы к 2000 г. заменить большинство рабочих, занятых физическим трудом, промышленными роботами во всех основных производственных процессах.

В данной книге авторы стремились обобщить отечественный и зарубежный опыт роботостроения, систематизировать материал по элементной базе ПР и создаваемым на их основе робототехническим системам. Вопросы анализа производства и проектирования, изготовления и внедрения ПР изложены с учетом терминологии и определений, принятых в робототехнике, и рассмотрены таким образом, чтобы отразить универсальность подхода к решению задач роботизации технологических процессов в машино-, приборостроении и в других отраслях промышленности.

Работа по созданию книги распределена между авторами следующим образом: предисловие, гл. I, II.1—II.3 и II.5, IV, V, VI.1—VI.3, VII.1—VII.5, IX написаны Л. С. Ямпольским; гл. II.4, III, VII.6, VIII — В. А. Яхимовичем; гл. XI — Е. Г. Вайсманом; гл. VI.4 — совместно Л. С. Ямпольским и В. А. Яхимовичем; гл. X — совместно Л. С. Ямпольским, Б. А. Дремчуком и Л. В. Козаченко; приложение — Л. С. Ямпольским.

Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам канд. техн. наук В. М. Щаповалу и Ю. Ф. Галагану за ценные замечания, способствовавшие улучшению содержания книги.


Скачать книгу:
Промышленная робототехника — Ямпольский Л. C. Яхимович В. А. Вайсман Е. Г. Дремчук Б. А. Козаченко Л. В.