Как изготовить траверсу на кран манипулятор под эвакуацию автомобилей


Как сделать из грузовика эвакуатор.

Приобретая грузовой автомобиль с кран-манипуляторной установкой (КМУ), стоит задуматься о максимальной функциональности своего авто. Бортовой грузовой авто с краном штука весьма не дешевая, поэтому хочется по возможности уменьшить срок его окупаемости. Чтобы снизить стоимость авто можно купить отдельно грузовой автомобиль и установить на него кран-манипулятор, что выйдет гораздо дешевле покупки готового грузовика с КМУ. Ускорить возврат затраченных денег также можно увеличив объем работ на грузовике. А как это сделать, если объем заказов на рынке грузоперевозок весьма ограничен?

Как вариант, можно расширить сферу применения своего авто превратив его еще и в эвакуатор. Самое главное, что объем затрат увеличивается незначительно (установка с эвакуаторнными лапами дороже обычной всего на 5-10%, лебедка стоит тоже весьма разумные деньги), а возможности использования авто сильно увеличиваются.

Да, вполне возможна работа и установкой на простых лапах, используя траверсу, но не все автомобили удобно грузить установкой и не всю технику можно взять стрелкой в связи с ограниченной грузоподъемностью манипулятора на большом вылете стрелы. Высокие эвакуаторные лапы установки позволяют задрать переднюю часть грузовика и по сходням закатить или затянуть технику себе в кузов. В результате вы получаете возможность грузить на себя не только маленькие легковушки, но и большие джипы, спецтехнику и т.д. Т.е возможности авто теперь определяются не грузоподъемностью манипуляторной установки, а максимальной грузоподъемностью вашего грузовика.

Рассмотрим различные варианты исполнений эвакуаторов.

Самый первый вариант и он же самый дорогой - полноценный специализированный автомобиль - эвакуатор дополненный японской кран-манипуляторной установкой. В данном случае КМУ на высоких лапах позволяет опустить заднюю часть авто до земли и в качестве сходней использовать маленький стальной борт. Лебедка, в свою очередь, позволит вытащить авто из кювета, или оттуда где не достает кран. Из минусов данного решения - полная заточеность авто под эвакуацию машин и, как следствие, отсутствие бортов, наклонный кузов и большой задний свес исключающие возможность перевозки грузов в серьёзных весах и объемах.

Второй вариант, он же самый распространенный - эвакуатор на базе пятитонного грузовика. В данном случае мы получаем универсальный грузовичок, который будет всегда иметь работу в городе ( 5ти тонка с манипулятором - самый востребованный вид техники для грузоперевозок по городу ) и который дополнительно имеет возможность эвакуации авто и перевозки небольшой спецтехники - миниэкскаваторы, катки, погрузчики и т.д. Соответственно, хозяину авто всегда капает дополнительная трудовая копейка. Лебедки на такие авто ставят сравнительно не часто. Это больше городской эвакуатор - искореженную технику практически всегда можно загрузить стрелой, а спецтехника способна заехать в кузов сама.

Третий вариант - это большой грузовик с грузоподъемностью более 10 тонн для перевозки грузов и тяжелой спецтехники. Для данного варианта японский манипулятор позволяет ставить на себя груз строительных материалов, а высокие лапы дают возможность задрать передок авто для въезда в кузов тяжелой техники - большие экскаваторы, катки и т.д. Таким образом, получаем большой грузовик и трал в одном флаконе. Если же брать низкорамный авто с длинным кузовом, то не надо даже высоких лап - достаточно слегка задрать переднюю часть автомобиля и можно грузить на себя спецтехнику. В данном варианте уже желательно иметь в кузове лебедку - не всякая тяжелая спецтехника способна самостоятельно заехать в кузов. Также желательно иметь сзади упоры, чтобы не отломить заднюю часть авто при погрузке техники с большой массой.

Выбирая себе автомобиль для работы, заранее подумайте о дополнительных возможных варианта его применения. Японский кран-манипулятор на высоких лапах позволит вам существенно расширить спектр доступных возможностей применения  авто с минимальными затратами и ускорить окупаемость грузового автомобиля.

 

 

 

границ | Уравнения движения свободно плавающих систем космического корабля-манипулятора: учебное пособие для инженера

Введение

Небольшие космические корабли, оснащенные роботизированными манипуляторами, станут основой любых работ по обслуживанию роботов на орбите, добыче астероидов или активным миссиям по удалению космического мусора. Примеры таких миссий более подробно обсуждаются Yoshida (2003), Shoemaker and Wright (2004), Reintsema et al. (2010), Barnhart et al. (2013). Использование роботизированных систем-манипуляторов на космических кораблях для сборки и обслуживания космических аппаратов имеет долгую и успешную историю с программами "Спейс шаттл" и "Международная космическая станция".Орбитальные аппараты «Спейс Шаттл» были оснащены системой дистанционного манипулятора «Шаттл», в народе известной как Canadarm (Sallaberger, 1997). СРМС успешно использовалась для захвата космического телескопа Хаббла и других спутников во время миссий по обслуживанию, для позиционирования космонавтов во время деятельности вне транспортных средств, а также для сборки и пополнения запасов МКС (Goodman, 2006; Hale et al., 2011). В настоящее время МКС оборудована двумя системами-манипуляторами - системой дистанционного управления космической станцией (Stieber et al., 1997), также известный как Canadarm 2 , и японская система дистанционного управления модулем экспериментального модуля (Sato and Wakabayashi, 2001). Система дистанционного управления космической станцией используется для захвата и стоянки транспортных средств H-II (HTV), Dragon и Cygnus , а также для позиционирования припасов и космонавтов (Dreyer, 2009; Bain, 2010; Ueda et al. 2010). Со специальным ловким манипулятором (также называемым Dextre ) в качестве конечного эффектора система дистанционного манипулятора космической станции способна к тонким манипуляциям (Coleshill et al.2009). Эта возможность, например, используется в Миссии роботизированной заправки НАСА, которая продемонстрировала возможность получения доступа и дозаправки в типичном спутниковом топливном порту (Cepollina, 2013). Японская система удаленного манипулятора экспериментального модуля в основном используется для обслуживания японского экспериментального модуля Kibo , а также оснащена ловким концевым эффектором. Комплект манипуляторов МКС планируется завершить установкой европейской роботизированной руки на российский модуль (Patten et al., 2002). Использование манипуляторов-манипуляторов, установленных на небольшом обслуживающем космическом корабле, для захвата и манипулирования клиентским спутником было успешно продемонстрировано с помощью миссий «Инженерный испытательный спутник VII» (ETS-VII) и «Орбитальный экспресс» (Yoshida, 2003; Kennedy, 2008). На предстоящих демонстрационных миссиях по обслуживанию на орбите «Восстановление-L» и «Роботизированное обслуживание геостационарных спутников» также будут представлены роботизированные манипуляторы в качестве основного компонента системы захвата и обслуживания (Reed et al., 2016; Roesler et al., 2017).

Использование робота-манипулятора на космическом корабле приводит к сложной системе, перекрывающей дисциплины робототехники и аэрокосмической техники. Поскольку динамика между манипулятором и базовым космическим кораблем взаимосвязана, система требует интегрированной системы управления для достижения целей захвата или манипуляции и обеспечения успеха миссии. Кроме того, сложная динамика системы космического корабля-манипулятора должна учитываться при планировании маневра и в общей шкале времени его маневра.Влияние операций манипулятора на ориентацию и положение орбитального корабля "Шаттл" и МКС было небольшим и могло регулироваться с помощью эксплуатационных процедур (Sargent, 1984). Для быстро движущихся манипуляторов, установленных на небольшом базовом космическом корабле, нарушения положения и ориентации из-за движения манипулятора становятся критическими, как продемонстрировано на ETS-VII и Orbital Express (Oda, 2000; Кеннеди, 2008). Следовательно, инженеры, разрабатывающие систему управления космическим кораблем, определяющие используемые сенсорные системы, разрабатывающие систему связи и разрабатывающие план операций, должны понимать сложную динамику, возникающую в системе из нескольких тел.Тем не менее, динамика нескольких тел и моделирование роботизированных систем не являются частью типичной программы обучения студентов аэрокосмической техники и редко включаются в программы подготовки выпускников аэрокосмической техники. Поэтому аэрокосмические инженеры должны прибегнуть к академической литературе, чтобы восполнить этот пробел в знаниях. В доступной литературе основное внимание уделяется применению и анализу эффективности различных подходов к описанию сопряженной динамики системы космического корабля-манипулятора (Moosavian and Papadopulos, 2007; Flores-Abad et al., 2014), но не дает полного описания подхода к моделированию, который позволил бы специалисту по авиакосмической промышленности получить доступ к этой теме, не консультируясь с комбинацией научных публикаций и учебников.

Существует два распространенных метода моделирования динамики и получения уравнений движения многочастичных систем: рекурсивный метод Ньютона-Эйлера и метод Лагранжа. Общее описание метода Ньютона-Эйлера дано в Siciliano et al. (2010). Стоункинг (2007) подробно описывает использование динамики Ньютона-Эйлера для разработки уравнений движения для космического корабля с несколькими телами.Приложения в области динамики космического корабля-манипулятора показаны в Longman et al. (1987) и Мукерджи и Накамура (1992). В методе Ньютона-Эйлера уравнения движения многотельной системы вычисляются из равновесий сил и моментов, действующих на каждое звено системы. Исходя из этого, рекурсивный алгоритм может быть разработан. При прямой рекурсии через структуру многотельной системы вычисляются линейные и угловые ускорения и скорости звеньев. Силы и моменты, действующие на звенья, затем вычисляются в обратной рекурсии.Для разработки уравнений движения системы гибких связей был разработан метод прямого пути (Ho, 1977; Hughes, 1979). В методе прямого пути точка отсчета уравнений движения перемещается из центра масс системы в фиксированную точку в одном из тел, которая обычно выбирается как центр масс основания Космический аппарат. Затем описывается структура системы по самому прямому пути через ссылки. Крутящие моменты, действующие на звенья, воспринимаются вокруг соединений вместо центров масс звеньев, тем самым устраняя силы ограничения и моменты между звеньями.

Метод Лагранжа разрабатывает уравнения движения многотельной системы из ее кинетической и потенциальной энергий, используя набор обобщенных координат, описывающих положения звеньев (Siciliano et al., 2010). Вслед за Сицилиано и соавт. (2010), метод Лагранжа выгоден тем, что он систематичен и легко понятен, а также обеспечивает уравнения движения в компактной аналитической форме, облегчающей проектирование систем управления. Основным преимуществом подхода Ньютона-Эйлера является его вычислительная эффективность как рекурсивного алгоритма.Таким образом, метод Лагранжа используется для объяснения развития уравнений движения в настоящей статье, из-за его систематической природы.

При управлении движением системы космического корабля-манипулятора возникает проблема динамической связи базового космического корабля и манипулятора. Поскольку базовый космический корабль находится в одном из пяти режимов маневрирования, описанных в разделе «Подробная классификация системы космического корабля-манипулятора» и, следовательно, не зафиксирован в пространстве, любое движение манипулятора вызовет вращение и перемещение базового космического корабля.Подробный обзор методов учета динамической связи в управлении положением и ориентацией как конечного эффектора манипулятора, так и базового космического корабля представлен в Flores-Abad et al. (2014). Здесь будут выделены три из этих методов: подход с виртуальным манипулятором (VM), подход с динамически эквивалентным манипулятором (DEM) и подход с обобщенной матрицей Якоби (GJM). Подход ВМ заменяет систему физического космического корабля-манипулятора динамически согласованной системой ВМ (Вафа и Дубовски, 1987).Основой ВМ является сферическое соединение, расположенное в центре масс системы физического космического корабля-манипулятора. Ориентация этого соединения равна ориентации базового космического корабля в инерциальном пространстве. Поскольку в отсутствие внешних сил центр масс системы остается стационарным, сложная свободно плавающая система заменяется динамически согласованной системой с фиксированной базой. ВМ представляет собой чисто кинематическую вычислительную модель в том смысле, что она представляет собой безмассовую кинематическую цепь с постоянными размерами, рассчитанными из геометрии и массовых свойств системы космического корабля-манипулятора.Обычно он используется для анализа рабочего пространства для систем плавающих космических кораблей-манипуляторов (Вафа и Дубовски, 1987; Дубовски и Пападопулос, 1993). В частности, виртуальная машина не может быть представлена ​​физическим манипулятором. Однако этого можно достичь с помощью подхода DEM (Liang et al., 1998). Базовое соединение ЦМР также является сферическим соединением в центре масс системы, и ЦМР геометрически идентично ВМ для той же системы космического корабля-манипулятора. В отличие от ВМ звенья ЦМР имеют матрицы масс и моментов инерции, которые рассчитываются из распределений масс реальной системы.Следовательно, модель вычисления ЦМР может быть воспроизведена в реальной механической системе и, таким образом, использована в экспериментальных системах.

Обобщенный якобианский подход был первоначально предложен Йошида и Уметани (1993), расширяя динамический анализ, ранее представленный Дубовским и Пападопулосом (1993) и в диссертации Пападопулоса (1990). Обобщенный якобианский подход был успешно использован при проведении моделирования и разработке алгоритмов управления для демонстрационной миссии ETS-VII (Yoshida, 2003).Этот подход был также обобщен для описания любой системы манипуляторов с недостаточным приводом (Yoshida and Nenchev, 1998). Обобщенный метод Якоби послужил основой для разработки неголономных алгоритмов планирования пути (Накамура и Мукерджи, 1989; Сюй и др., 2008), алгоритмов захвата цели (Йошида и Наканиши, 2003), стратегий управления космическими аппаратами-манипуляторами (Marchesi , 1997; Caccavale and Siciliano, 2001; Aghili, 2009), аппаратное моделирование в петле космических роботизированных систем (Wei et al., 2006), Алгоритмы управления нуль-пространством реакции (Ненчев и др., 1999) и модели контактной динамики (Ненчев и Йошида, 1999). Этот метод полезен для символического аналитического описания динамики сложной системы космических аппаратов-манипуляторов, что важно для синтеза законов наведения и управления, а также для выбора систем датчиков для операций сближения и разработки механизмов наведения. для антенн, солнечных батарей и т. д.

Несмотря на широкое использование подхода GJM, в литературе отсутствует полное описание для вычисления всех инерционных параметров системы космического корабля-манипулятора для общего случая пространственного манипулятора N , установленного на шести градусах. базовый космический корабль.Тем не менее, это имеет решающее значение для его использования при проектировании базового космического корабля и общей системы сближения и захвата и миссии. Эта статья направлена ​​на восполнение этого существенного пробела путем представления полного символического, пошагового вывода связанных уравнений движения системы космического корабля-манипулятора в соответствии с подходом GJM, включая производные по времени и объединенному углу обобщенной матрицы инерции. Представленное здесь руководство использует метод Лагранжа для одного манипулятора, установленного на базовом космическом корабле, в предположении нулевых линейных и угловых импульсов, что делает его применимым для описания большинства современных систем космических аппаратов-манипуляторов.Кинематика системы космических аппаратов-манипуляторов описывается как с использованием матриц косинусов направления, так и кватернионов. Для распространения этого подхода на мультиманипуляторные системы читатель ссылается на Moosavian и Papadopoulos (2004), а уравнения движения системы космического корабля-манипулятора с ненулевым угловым моментом освещаются в Nanos и Papadopoulos (2011). , Это полное обсуждение подхода GJM позволяет вычислять символические выражения уравнений движения системы космического корабля-манипулятора, которые затем могут использоваться для формулирования законов наведения и управления в дополнение к численному моделированию.

Вторым важным вкладом статьи является введение новой, более точной и подробной классификации для режимов управления космическим кораблем-манипулятором. В частности, две часто используемые категории (свободно летающие и свободно плавающие) расширяются за счет введения пяти категорий (а именно: плавающие, вращающиеся-плавающие, вращающиеся-летающие, поступательные-летающие и летающие).

Третий вклад статьи - определение обобщенного якобиана для произвольной точки системы космического корабля-манипулятора, которая полезна для наведения и управления, предотвращения препятствий, а также обнаружения и моделирования столкновений.

Насколько известно авторам, впервые обобщенный якобианский подход получен в полноте, опираясь на многочисленные ссылки в литературе и собственные исследования авторов. Таким образом, этот документ представляет собой ценный ресурс для инженеров аэрокосмической промышленности, позволяющий понять и смоделировать сложную динамику робота-манипулятора, управляемого на космическом корабле.

Статья организована следующим образом. В разделе «Подробная классификация системы космического корабля-манипулятора» приводится подробная классификация режимов маневрирования системы космического корабля-манипулятора.В разделе «Кинематика системы космических аппаратов-манипуляторов» разработаны выражения для кинематики системы космических аппаратов-манипуляторов на основе настраиваемой версии параметров Денавита-Хартенберга. Используя эти выражения, динамика плавающей системы космического корабля-манипулятора описана в разделе Динамика плавающей системы космического корабля-манипулятора. В статье продолжается разработка обобщенной формы уравнений движения плавающей системы космического корабля-манипулятора из раздела Обобщенная форма уравнений движения для плавающей системы космического корабля-манипулятора, за которой следует обобщенная форма общих якобианов космического корабля. Система манипуляторов в разделе Обобщенный якобиан.Затем в разделе «Реализация имитационной модели для системы плавучего космического корабля-манипулятора» обсуждаются варианты реализации компьютерной имитационной модели на основе обобщенного подхода. Результаты моделирования образцов приведены в разделе Численное моделирование. Наконец, раздел Заключение содержит заключительные замечания.

Детальная классификация системы маневрирования космического корабля-манипулятора

Система космических кораблей-манипуляторов может маневрировать в различных режимах, обычно обозначаемых терминами в свободном плавании и в свободном полете (Umetani and Yoshida, 1989; Dubowsky and Papadopoulos, 1993).Чтобы прийти к более подробной и полной классификации режимов маневрирования космического корабля, авторы предлагают добавить три режима, тем самым полностью охватывая все возможные маневры космического корабля (см. Таблицу 1). Новые режимы определены для изолированной системы космического корабля-манипулятора, работающей в условиях невесомости и отсутствия трения.

Таблица 1 . Классификация режимов маневрирования для изолированной космической системы-манипулятора.

Консервативный линейный и угловой момент

Случаи маневрирования, определенные здесь как с плавающим и с плавающим вращением , в предыдущей литературе назывались с плавающим плавающим .В обоих случаях полный линейный импульс и полный угловой момент системы космического корабля-манипулятора не зависят от каких-либо внешних управляющих сил или моментов и, таким образом, сохраняются.

Плавающий

Система космического корабля-манипулятора здесь определена как , плавающая при маневрировании в режиме недостаточной активации с шестью степенями свободы, в котором активно контролируются только соединения манипулятора. Система движется только под влиянием внутренних реакций, вызванных приведением в действие двигателей суставов манипулятора.Поскольку роботизированные манипуляторы, установленные на космическом корабле, обычно используют только вращающиеся соединения, эти внутренние реакции обычно имеют крутящий момент. Поэтому 3 степени свободы ориентации базового космического корабля и 3 степени перемещения центра масс системы активно не контролируются.

Вращение-Плавающий

Система космического корабля-манипулятора здесь определена как с плавающим вращением при маневрировании в 3-градусном режиме с недостаточным приводом, в котором как DOF на стыках манипулятора, так и три DOF ориентации базового космического корабля контролируются только внутренние крутящие моменты.Таким образом, случай маневрирования с вращением и плаванием отличается от плавания тем, что положение базового космического корабля активно контролируется устройствами обмена импульсом [то есть реактивными колесами или гироскопами с управляющим моментом (Hughes, 2004)]. Три степени перевода центра масс системы не контролируются активно.

Управляемый линейный и угловой момент

Все три случая маневрирования, определенные здесь как , летящий с вращением, , летящий с , и , летящий , были определены в предыдущей литературе как с .Во всех трех случаях общий угловой момент, полный линейный импульс или оба они активно контролируются внешними силами и / или крутящими моментами, например системой управления реакцией.

Вращение-Полет

Система космического корабля-манипулятора здесь определена как с вращением , когда DOF в соединениях манипулятора активно контролируется крутящими моментами двигателя, а три DOF ориентации базового корабля активно контролируются только внешними крутящими моментами. Обычно это достигается с помощью реактивных реактивных двигателей, которые работают парами, создавая тем самым чистый крутящий момент с полной нулевой силой.Три степени свободы перевода системного центра масс активно не контролируются. Следовательно, суммарный линейный импульс системы в этом случае постоянен, а угловой момент изменяется во времени.

Перевод-Полет

Система космического корабля-манипулятора здесь определена как , летящая на трансляции , когда активно контролируются как DOF на стыках манипулятора, так и три DOF трансляции базового космического корабля. DOF манипулятора управляется крутящим моментом двигателя.Перевод базового космического корабля контролируется внешними силами, обычно создаваемыми реактивными реактивными двигателями. Кроме того, три степени свободы ориентации базового космического корабля либо не контролируются активно, либо контролируются только устройствами обмена импульсами. Следовательно, суммарный угловой момент системы в этом случае постоянен, а линейный импульс изменяется во времени.

Полет

Система космического корабля-манипулятора здесь определена как , летящая при маневрировании в режиме, в котором все DOF в суставах манипулятора активно контролируются крутящими моментами двигателя и активно контролируются шесть DOF движения базового корабля. внешними силами, обычно обеспечиваемыми реактивными реактивными двигателями.В этом случае как общий угловой момент системы, так и линейный импульс изменяются во времени.

Приведенная выше классификация строго действительна только для изолированной системы космического корабля-манипулятора. В действительности система космического корабля-манипулятора никогда не изолируется, а вращается вокруг протяженного тела (например, Земли) под действием гравитационного притяжения. Однако приведенная выше классификация все еще может быть использована в приближенном смысле из-за невесомого (например, свободного падения) состояния центра масс системы (из-за уравновешивания гравитационного притяжения и центробежной силы) и игнорирования эффекта крутящих моментов окружающей среды (обычно преобладают момент гравитационного градиента, атмосферный крутящий момент и крутящий момент давления солнечной радиации ) и негравитационные силы окружающей среды (обычно преобладают атмосферное сопротивление и давление солнечной радиации).Анализ и моделирование плавающих, вращающихся плавающих режимов и вращающегося полета маневрирования обычно могут проводиться с хорошей точностью, как если бы система была изолирована. В этих трех случаях систему координат, центрированную в центре масс системы орбитального корабля-манипулятора и имеющую оси, ориентированные фиксированным образом относительно инерциальной системы отсчета (т. Е. Имеющие нулевую абсолютную угловую скорость), можно рассматривать как эквивалентно инерциальной системе координат для описания движения космического аппарата-манипулятора.

Кинематика космического аппарата-манипулятора

Геометрия базового космического корабля, оборудованного одним манипулятором N , показана на рисунке 1. Базовый космический корабль определен как звено 0, а соединение 0 находится в центре масс базового корабля. Конечный эффектор (EE) манипулятора является частью звена N и расположен в конце этого звена. Следовательно, его местоположение может рассматриваться как виртуальное соединение N + 1 . Геометрия системы космического корабля-манипулятора относительно начала Ω инерциальной системы отсчета J может быть однозначно описана векторами положения соединений, p i (0 ≤ i N + 1) и по векторам положения центров масс звеньев, r j (0 ≤ j N ).В этой статье слово «вектор» строго зарезервировано для векторов Гиббса (см., Например, Hughes, 2004).

Рисунок 1 . Геометрия космического аппарата-манипулятора.

При анализе используются три типа декартовых систем координат: инерциальная система координат J, набор из N + 2 совместно фиксированных систем координат Ji (0 ≤ i N + 1) и набор из N + 1 систем координат с фиксированной связью Li (0 ≤ i N ), с J0≡L0 и JN + 1 = JEE.i для 1 ≤ i N . Начало координат ϱ 1 для J1, а также направления xJ1 и yJ1 могут быть выбраны по мере необходимости для конкретной геометрии. То же самое верно для системы координат конечного эффектора JN + 1. Кроме того, для 2 ≤ i N источник ϱ i Ji находится на пересечении zJi и общей нормали между zJi-1 и zJi. Всякий раз, когда zJi-1 и zJi параллельны, общая нормаль определяется однозначно, и для удобства выбирается 01 i (например,г., проходя через центр масс ссылки i-1 ). Ось xJi направлена ​​от ϱ i вдоль направления общей нормали, определенной выше. Ось yJi завершает правостороннюю декартову систему координат. Система координат связи Li параллельна Ji + 1 (для 1 ≤ i N ), но с началом координат в центре масс ( CM i ) ссылки i , Этот способ определения совместных систем координат следует за Siciliano со следующим отличием: Siciliano link i система координат идентична нашему совместному i + 1 система координат Ji + 1.Кроме того, источники систем координат связи Li помещаются в центры масс связи, чтобы соответствовать подходу Йошида (Yoshida and Umetani, 1993).

Геометрические отношения между последующими объединенными системами координат Ji и Ji + 1 (1 ≤ i N ) описываются четырьмя параметрами DH d i , θ i , α i и c i (см. Таблицу 2 и рисунок 2).Для звена с поворотным соединением θ i является единственным переменным параметром и идентичен углу соединения q i . Параметры d i , α i и c i представляют фиксированные геометрические свойства звена манипулятора. Для призматического соединения параметр d i является переменным и идентичен расширению соединения.Поскольку призматические соединения обычно не используются в орбитальной робототехнике, в этой статье рассматриваются только вращающиеся соединения.

Таблица 2 . Параметры Денавита-Хартенберга и их геометрический смысл.

Рисунок 2 . Индивидуальные кинематические параметры Денавита-Хартенберга.

Матрица однородного преобразования JiTJi + 1 из mathcalJ i в Ji + 1 координаты может быть выражена как функция параметров DH следующим образом:

JiTJi + 1 = А (& thetas; i, ди, щ, CI), (1)

, где матричная функция преобразования DH A (β, u , γ, w ) определяется как:

А (β, и, γ, ш) ≜ [сов бета- греха β сов γ β грех грехом γw сов β β грешить сов β сов γ- сов β грех γw грех В0 грешить γ сов γu0001].(2)

Следовательно, положение и ориентация каждой объединенной системы координат Ji (2 ≤ i N + 1) могут быть рекурсивно выражены произведением матриц преобразования DH. Результирующая матрица однородного преобразования JTJi содержит матрицу направления-косинуса (DCM) JRJi и вектор положения Jpi:

JTJ я = [JRJi Jpi01,31], (3)

Аналогично, матрица однородного преобразования JTLi содержит DCM JRLi и позицию Jri. В частности, из-за того, что Li ориентируется как Ji + 1, он дает:

JRLi = JRJi + 1.I = JRJi (001). (5)

Кроме того, полезно определить следующие дополнительные векторы. Вектор положения a i соединяет начало координат ϱ i соединения i система координат Ji с центром массы i (CM i , начало ссылки и система координат Li). Вектор положения b i соединяет CM i и i +1 .В частности, если CM i лежит на прямой линии, соединяющей ϱ i и ϱ i +1 , что является действительным допущением для большинства распространенных космических манипуляторов, i и b i можно заменить их скалярными компонентами a i и b i на оси x Li x Li 1.

Примечательно, что поскольку базовый космический аппарат обозначен как линия 0, а его центр масс объединен с 0, он равен r 0 = p 0 , L0 = J0, JRL0 = JRJ0, и JTL0 = JTJ0. В частности, мы решили выразить DCM для базового космического корабля в углах Эйлера (угол крена ϕ, угол наклона θ, угол рыскания ψ) в следующей последовательности вращения 1-2-3:

JRL0 = JRJ0 = [соз ψ- греха -ф0 грешить ψ сов ψ0001] [соз 0о грех θ010- грешить θ0 сов θ] [1000 Cos ф- Ф0 грех греху φ φ COS].(6)

Следовательно:

JTJ 0 = 0 ДжейТиЭлы = [сов ψ сов θ сов ψ θ грех греху ψ- грех ψ ψ сов сов ψ грешить & thetas соз ф + ф греха грех ψ грешить ф соз & thetas грех ψ грех & thetas ет ф + соз ф соз ф ет ф грешить & thetas сов ψ- соз ф Sin i | Ir0- греховную & thetas соз & thetas греху ψ θ сов COS ψ 0001]. (7)

Объединенная система координат J1 имеет постоянную позицию 0b0 и ориентацию L0RJ1 относительно системы координат базового космического корабля. Выражая L0RJ1 в углах Эйлера с последовательностью 1-2-3 (ϵ, ζ и η), получаем:

JTJ 1 = JTJ0J 0

. сверхмощный траверс манипулятор - Купить Tauren Robot Arm, сверхмощный траверс манипулятор, роботизированный манипулятор для литьевой машины Продукт на Alibaba.com

100% контроль качества перед своевременной доставкой товара.

Любые вопросы или требования, пожалуйста, не стесняйтесь связаться со мной.

Онлайн Оптовые заказы, которые мы отправляем в течение 15 дней после получения оплаты, предоставляем морским и железнодорожным транспортом

ПРИМЕЧАНИЕ: Налог на импорт: Покупатели будут нести ответственность за таможенное оформление и налог.

Тяжелый траверс Манипулятор

Стандартная конфигурация:

- односторонний и телескопический кронштейн.
- вращение запястья на 90 °.
- вакуумный контур, схема сцепления и стандартный узел всасывания.
- ход поршня от серводвигателя.
- вертикальный ход от серводвигателя.
- удар от привода серводвигателя.
Особенности:

- удаление тяжелых компонентов

- грузоподъемность 10-50 кг
- 90 градусов вращения запястья для многоточечного размещения деталей или укладки на ремни.

- надежная и высокопроизводительная модульная механическая конструкция.
- поперечная балка - это высокопрочный алюминиевый шланг с толстыми стенками и точной обработанной поверхностью, обеспечивающий максимальную жесткость и долговечность благодаря высокоточному положению робота.
- телескопический рычаг для ускорения цикла и снижения требований к потолку.
- позволяет пользователям легко настраивать свои собственные позиции, таймеры и скорости движения.
Вертикальный ход и удар могут быть установлены на любую желаемую длину.
Положение ожидания на вынос патрона можно вручную установить в любое желаемое положение.
—Захватывающий захват с контрольным датчиком.
- Расширяемый порт ввода-вывода, управляющая конвейерная лента или распылительное устройство и т. Д.
- Блокирующий цилиндр предотвращает смещение главного рычага в область пресс-формы в случае потери воздуха под давлением.
- Компактный шкаф управления, устанавливаемый на сборщик.
- Плавная работа с низким уровнем шума.
— Доступны модели CE, соответствие стандарту EUROMAP и SPI, прилагаемый стандартный интерфейс подключения.

8,0-дюймовый полноцветный контроллер с сенсорным экраном: HC-S3
- поддержка китайского и английского переключателей, удобный, 8.0-дюймовый цветной сенсорный экран и функциональные клавиши с открытым исходным кодом.
- Качественный дизайн отличается прочными, отзывчивыми кнопками и очень прочной клавиатурой.
- быстрый отклик преобразования изображения обеспечивает быструю работу.
- позволяет пользователям легко программировать свои собственные позиции, таймеры и скорости движения.
- с несколькими центральными процессорами, быстрым откликом системы, высокой точностью управления движением и точностью позиционирования 0,1 мм.
- Стек, обучение пользователя, Электрическая регулировка.
— Обширные защитные функции, автоматическое обнаружение состояния работы машины, своевременная индикация неисправности и причины неисправности обеспечивают безопасность машины.
- технология высокоскоростной передачи данных ввода / вывода позволяет роботу перемещения работать быстрее и сократить время цикла более чем на 10%.
- позволяет выбирать из 20 запрограммированных последовательностей или легко создавать и хранить в памяти до 80 установок пресс-формы для последующего вызова.
- простой модуль захвата и размещения для сборщика.
- Увеличена информация о тревоге извлекаемого робота и функция памяти времени извлечения, удобный просмотр истории работы робота.
- Имеет порт USB, параметры, последовательности могут быть импортированы и экспортированы из другого сервомотора через U диск.Легко настроить, использовать, и может быть обновлено через него.
- IMM и функция аварийного останова робота.

Тяжелый траверсный манипулятор Arh-1500dw

Особенности продукта:

  • Модульная конструкция, производство пресс-форм и обработка с ЧПУ.
  • Оси изготовлены из прочной углеродистой стали и прочного прочного алюминиевого сплава с линейной направляющей. Низкий уровень шума, меньшая вибрация и длительный срок службы.
  • Casemate крестообразная конструкция с хорошей жесткостью и открытостью пространства, которая обеспечивает стабильное и плавное движение на главном рычаге.
  • Траверс-серво-робот и 3-х тревожный серво-робот.
  • Путь возврата приспособления: Стандартно знак совпадает и притягивает объятия, может притягивать удержания зажимов и т. Д. Приспособления для снятия заявки, пневматический контур резервирования и сигнал проверки удовлетворяют удалению продукта.
  • Вертикальный ход и поперечный ход можно регулировать с помощью динамической электрической регулировки (опция) для серво-робота перемещения.
  • SPI-штекер или EUROMAP-штекер доступны (дополнительно) для использования во всем мире.

Технические характеристики:

Подробная информация о продукте:

Упаковка (деревянный случай):

Связанные Сертификат:

Практикум:

Выставка:

О нас:

Компания Wensui Group, специализирующаяся на предоставлении комплексных услуг для удовлетворения потребностей клиентов, является профессиональным высокотехнологичным производителем вспомогательного оборудования для литья под давлением с платиновым литьем, которое постоянно разрабатывает международные передовые экологически чистые продукты.Успешно разработанная компанией Wensui серия экологически чистых продуктов, в том числе серия автоматики для инъекционных роботов, серия сушки и осушения, серия гранулирования и рециркуляции, серия смешивания и сепарации, серия нагрева и охлаждения, серия подачи и транспортировки и т. Д.

,

Смотрите также