Rechnergestützte Verfahren Zur Auslegung Der Mechanik Von Industrierobotern

ISBN-13: 9783540506409 / Niemiecki / Miękka / 1988 / 202 str.

Martin-Christoph Wanner

Opis

Die Mechanik von Industrierobotern wird - basierend auf Erfahrung und Intuition - derzeit weitgehend manuell ausgelegt. In der vorliegenden Veroffentlichung werden die wichtigsten Schritte zur Konzeption der Mechanik von Robotern aufgezeigt und hierfur rechnergestutzte Verfahren angewendet, angepasst oder neu konzipiert. Ein wichtiges Ziel ist eine gute Annaherung des analytischen Modells an die reale Roboterstruktur. Die wesentlichen Erkenntnisse dieser Arbeiten werden in funf Grundfragen zusammengefasst. Mit deren Beantwortung wird ein eindeutiger Losungsweg zur Konzeption der Mechanik unter Verwendung der entwickelten rechnergestutzten Verfahren vorgeschlagen. Unter Berucksichtigung der aufgezeigten Grenzen lassen sich mit Hilfe des erarbeiteten Instrumentariums kostengunstigere oder leistungsfahigere mechanische Geratekonzepte realisieren."

Spis treści

0 Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung und Zielsetzung.- 1.2 Vorgehensweise.- 2 Ausgangssituation und Stand der Technik.- 2.1 Der Aufbau von Industrierobotern.- 2.2 Stand der Technik bei der Auslegung der Mechanik von Roboterstrukturen.- 2.3 Entwicklungsdefizite.- 3 Analyse der Aufgabenstellung und Skizzierung des globalen Lösungsansatzes.- 3.1 Anforderungen an die Konstruktion von Robotern.- 3.2 Durchführung von Marktuntersuchungen.- 3.2.1 Beschreibung der Arbeitsschritte und der benötigten Instrumentarien.- 3.2.2 Analyse im Bereich der Montage.- 3.3 Betrachtungen zu den wesentlichen Kosteneinflußgrößen.- 3.4 Ableitung von Anforderungen an praxisnahe, rechnergestützte Auslegungsverfahren.- 3.5 Aus den Anforderungen abgeleitete Struktur eines Programmsystems zur Auslegung der Mechanik von Industrierobotern.- 4 Geometrische Modellbildung.- 4.1 Grundlegende Rechenverfahren zur Analyse kinematischer Ketten.- 4.2 Bestimmung der Kontur der Raumaufteilung kinematischer Ketten mit rotatorischen Achsen.- 4.2.1 Allgemeines Verfahren zur Darstellung des Gefahrenraumes und des nicht nutzbaren Raumes.- 4.2.2 Prinzipuntersuchung verschiedener konstruktiver Varianten kinematischer Ketten.- 4.3 Die Beweglichkeit der kinematischen Kette.- 4.4 Berechnung von Flächen und Volumina der Raumaufteilung kinematischer Ketten.- 4.5 Geometrische Zusammenhänge bei Knickarmrobotern.- 4.6 Auslegung kinematischer Ketten nach vorgegebenen Aufgaben.- 5 Kinematische Modellbildung.- 5.1 Übersicht über Verfahren zur kinematischen Modellbildung.- 5.2 Der Punkt zu Punkt Betrieb.- 5.2.1 Rampenprofile.- 5.2.2 Das geschlossene Polynomprofil.- 5.2.3 Zusammengesetzte Polynomprofile.- 5.2.4 Betrachtung der Vor- und Nachteile verschiedener Verfahren.- 5.2.5 Verfahrzeitoptimierung für den PTP-Betrieb.- 5.3 Überschleifen im Punkt zu Punkt Betrieb.- 5.4 Der Bahnbetrieb.- 5.4.1 Beschreibung der Verfahren einschließlich ihrer charakteristischen Schwachstellen.- 5.4.2 Beispielhafte Betrachtung einer Bewegungsaufgabe im Bahnbetrieb.- 6 Dynamische Modellbildung.- 6.1 Inverses dynamisches Systemmodell nach Newton-Euler.- 6.2 Modifikationen der Modellbildung zur Annäherung an das reale System.- 6.2.1 Verlustmomente durch Getriebe, Motoren und Lagerreibung.- 6.2.2 Lösung des inversen Problems unter Berücksichtigung der Motorkenndaten.- 6.3 Realisierung der dynamischen Modellbildung in ROBKON.- 6.4 Beispielhafte Geräteauslegung unter Berücksichtigung dynamischer Kenngrößen.- 6.5 Ergänzende meßtechnische Verfahren.- 7 Ableitung von Regeln für den Konstrukteur zur Auslegung von Roboterstrukturen.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- 9 Literaturverzeichnis.