Вступление
Шагающий робот — данный дипломный проект является комплексной разработкой студентов одной из групп Элетромеханического факультета. В качестве объекта исследования и разработки принят шагающий аппарат, используемый для работы на атомных электростанциях ( АЭС ). В связи с этим проведен детальный анализ существующих на данное время шагающих аппаратов, определены и сравнены их технические возможности и на основании этого анализа и требований, предъявляемых роботам на АЭС, выработаны ряд технических параметров, характеристик и требований, которым должна удовлетворять разрабатываемая модель. Работа в дипломном проекте ведется в направлении моделирования передвижения робота при различных условиях (возможные препятствия, подъем по лестницам), выбора электродвигателей, обеспечивающих передвижение аппарата, и системы управления электроприводом.
Содержание Пояснительной записки работы
Введение ………..
- 1. Анализ и технологическое обоснование применения шагающего робота
1.1. Сравнительная характеристика средств передвижения ………………………. 9
1.2. Технические характеристики и особенности известных шагающих машин ……………………………………………………………………… 11
1.3. Систематизация и выбор основных технических параметров ………………. 15
- 2. Синтез трехуровневой системы управления роботом
2.1. Общие положения ……………………………………………………………………… 17
2.2. Первый уровень управления ………………………………………………………… 19
- Расчет электропривода ноги робота
3.1. Анализ возможных движений ноги и определение максимальных
скоростей и ускорений ……………………………………………………………….. 23
3.2. Расчет масс и моментов звеньев …………………………………………………… 24
3.3. Расчет моментов инерции звеньев ………………………………………………… 27
3.4. Выбор электродвигателей …………………………………………………………… 28
- Расчет широтно-импульсного преобразователя
4.1. Обоснование выбора способа управления……………………………………. 32 4.2. Выбор силовых транзисторов ……………………………………………………… 33
4.3. Выбор оптимальной частоты коммутации и определение потерь
мощности ШИП ……………………………………………………………………….. 35
4.4. Синтез УПУ и выбор элементов ШИП …………………………………………… 37
- Синтез цифровой следящей системы
5.1. Составление функциональной схемы ЦСС……………………………………….. 41
5.2. Синтез датчиков, преобразующих устройств и расчет коэффициентов ….. 42 5.3. Структурная схема цифрового микропроцессорного электропривода …… 46
5.4. Синтез компенсационных регуляторов контура тока и скорости …………… 50
- Организация кинематических структур мышечной двигательной системы
шагающего робота
6.1. Выбор типа шарниров и составление мышечной двигательной системы шагающего робота…………………………………………………………………….. 54
6.2. Кинематический анализ ………………………………………………………………. 58
6.3. Кинематическая развязка движений и принудительный выбор
зазора ……………………………………………………………………………………. 63
- Экономическое обоснование внедрения шагающего робота
7.1. Общие положения …………………………………………………………………….. 67
7.2. Характеристика базового и нового объектов ………………………………….. 68
7.3. Расчет капитальных вложений ……………………………………………………… 70
7.4. Расчет себестоимости ………………………………………………………………… 71
7.5. Расчет показателей экономической эффективности ………………………….. 72
7.6. Выводы и предложения ……………………………………………………………… 73
- Сетевое планирование создания и освоения шагающего робота
8.1. Работы и события сетевой модели ……………………………………………….. 74
8.2. Сетевой график и расчет его временных параметров ……………………….. 75
- Охрана труда
9.1. Общие вопросы охраны труда на предприятии ……………………………….. 80
9.2. Оценка ионизирующего излучения и обеспечение радиационной
безопасности на АЄС ………………………………………………………………… 81
9.3. АЄС и окружающая Среда …………………………………………………………. 83
Заключение ………………………………………………………………………………………….. 85
Пояснительная записка к комплексному дипломному проекту » Электропривод и система автоматического управления шагающего робота ” состоит из листов (в том числе рисунков, таблицы) и включает в себя следующие разделы :
введение — дана краткая характеристика промышленным роботам и перспективам их развития, показана актуальность темы проекта;
анализ и технологическое обоснование применения шагающего робота — приводится сравнительная характеристика средств передвижения, технические характеристики и особенности известных шагающих машин, синтезируются и выбираются основные технические параметры для проектируемого робота;
синтез трехуровневой системы управления роботом — анализируются возможные системы управления, выбирается иерархическая трехуровневая система и детально рассмотрены отдельные уровни;
расчет электропривода ноги робота — определяются максимальные скорости и ускорения для звеньев различных ног при трех вариантах движения (преодоление препятствия, подъем на лестницу, перемещение по ровной поверхности), произведен необходимый расчет для выбора электродвигателей и осуществлен их выбор;
расчет широтно-импульсного преобразователя — выбираются и расчитываются элементы широтно-импульсного преобразователя, выбирается его иптимальная частота переключения и описывается принцип работы;
синтез цифровой следящей системы — составляются функциональная и структурная схемы ЦСС, выбираются датчики и преобразующие устройства, рассчитываются параметры компенсационных регуляторов;
организация кинематических структур мышечной двигательной системы робота — выбираются шарниры, составляется мышечная кинематическая схема ноги шагающего робота, проводится ее кинематический анализ, выполняется кинематическая развязка движений;
экономическое обоснование внедрения шагающего робота — приведен технико-экономический анализ внедрения шагающего робота и показана его эффективность;
сетевое планирование создания и освоения шагающего робота — дает представление о работах, необходимых для выполнения данного задания, примерном времени их выполнения, временных параметрах сетевой модели;
охрана труда — раскрыты вопросы охраны труда на предприятии, искусственного освещения и пожарной безопасности при работе робота;
заключение — дан анализ проведенной работы;
литература — приведен список используемой в дипломном проекте литературы;
приложение — приведены результаты моделирования (для кинематического алгоритма управления и проектирования возможных перемещений) и кинематическая схема шестиногого шагающего робота.
Скачать архив
Тип файла: Документ Microsoft Office Word
Размер: 285 Кб
Скачать работу «Электропривод и система управления шагающим роботом с DepositFiles