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.

Шагающий робот

Содержание Пояснительной записки  работы

Введение ………..

  1. 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

  1. 2. Синтез трехуровневой системы управления роботом

2.1. Общие положения ………………………………………………………………………        17

2.2. Первый уровень управления …………………………………………………………      19

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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;

         литератураприведен 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

Социальные сети

Добавить комментарий