Система автоматического управления манипулятором робота-лунохода

Содержание

1. Введение

2. Техническое задание

2.1 Общие требования

2.2 Назначение и цели создания системы

2.3 Характеристика объекта управления

2.4 Требования к системе управления

2.5 Состав и содержание работ по созданию системы

2.6 Порядок контроля и приемки системы

2.7 Источники разработки

3. Обоснование и выбор структурной схемы

4. Обоснование и выбор функциональной схемы

4.1 Обоснование и выбор двигателя

4.2 Обоснование и выбор усилителя мощности

4.3 Обоснование и выбор датчика угловой скорости

4.4 Обоснование и выбор преобразователя для датчика угловой скорости

4.5 Обоснование и выбор датчика расстояния

4.6 Обоснование и выбор схемы вычитания

4.7 Обоснование и выбор схемы суммирования

4.8 Обоснование и выбор регулятора

Приложение А. Функциональная схема разрабатываемой системы

Приложение Б. Электрическая схема разрабатываемой системы

Список литературы

1. Введение

Человек всегда стремился облегчить себе жизнь. В повседневной жизни, в учебе, в работе и производстве. С развитием науки появилась робототехника, прежде всего промышленная. Активное внедрение роботов в промышленность позволило практически исключить участие человека в производственных процессах. Это позволяло резко снизить трудоемкость процесса и освободить человека от монотонных и вредных условий труда. Так что же такое робот? К роботам относят машины, обладающие несколькими степенями подвижности. Роботов условно подразделяют на:

1. Мобильные роботы – роботы, основным функциональным назначением которых является имитация двигательных функций ног человека. Перемещение такого робота производится по неопределенной, неограниченной траектории.

2. Подвижные (передвижные) роботы – любая движущаяся манипуляционная система, перемещение которой происходит по определенной, заранее проложенной, ограниченной траектории

3. Робокары – безрельсовые напольные транспортные средства без водителя. Как правило, они предназначены для автоматической подачи заготовок, деталей в пределах технологической системы. Часто робокары называют «автоматической транспортной тележкой»

Как видно из классификации, приведенной выше, существует достаточно большое количество роботизированных систем. И в наше время использование роботов далеко не ограничивается лишь производственными циклами. Существует множество ситуаций, в которых применение роботизированных систем является более предпочтительным, чем труд человека. К ним можно отнести ликвидацию различных техногенных катастроф, где повышенный радиационный фон исключает возможность работы человека. Сюда же относят работу с токсичными веществами, подводные работы на большой глубине. Не стоит забывать и о космическом применении роботов для исследования удаленных небесных тел, длительных полетов. Также, в наше время роботы нашли свое применение в антитеррористической деятельности – осмотр и разминирование подозрительных объектов выполняется роботом, не подвергая риску жизнь человека. Иными словами, сфера применения роботизированных систем очень велика.

Это требует от системы управления роботом выполнения сложного комплекса задач:

· управление движением - обеспечение движения робота в целом, контроль работы отдельных механизмов и приборов;

· навигация - определение местоположения робота в пространстве (вычисление текущих абсолютных координат);

· планирование движения - задание маршрута движения и необходимых маневров робота, коррекция траектории движения и контроля точности выполнения движения;

· поддержание связи – поддержание канала связи между бортовыми компьютерами и стационарными управляющими компьютерами, установленными на определенном удалении от робота;

· обеспечение технического зрения - распознавание различных объектов на пути следования робота, в том числе преодолимых и непреодолимых препятствий;

Следует помнить, что при аппаратной реализации системы управления необходимо добиваться быстродействия, необходимого для решения поставленных задач в реальном времени, с одной стороны, и стремиться к надежной, компактной, экономной в потреблении энергии системе с другой стороны.

В рамках предложенного курсового проекта предлагается разработать устройство относится к классу мобильных роботов. Предназначено для выполнения работ по разведке в космической среде, на поверхности космического тела (именуемого далее – астероид).

Моей частью работы при проектировании данного базового робототехнического комплекса робота-лунохода является создание системы управления 6-тистепенным манипулятором.

На пути движения робота могут быть различные преграды. Преодоление части преград осуществляется при помощи шасси, часть преград можно устранить при помощи установленного на роботе манипулятора. Также манипулятор может применяться для проведения различных исследовательских процессов.

Согласно техническому заданию манипулятор и система управления должны выполнять работы в условиях космоса, что накладывает довольно жесткие ограничения на элементную базу.

По техническому заданию требуется разработать систему управления данным манипулятором.

2. Техническое задание на разработку СУ

2.1 Общие требования

Полное наименование системы:

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать