Этой публикацией я начинаю цикл статей о дельта-роботе. Здесь поговорим об истории этого механизма и я расскажу немного об интересных работах по этой тематике. В следующих статьях будут материалы, посвящённые его теоретическому анализу, построению рабочей зоны, выбору приводов, конструированию, изготовлению, сборке и созданию системы управления.

Это вторая статья из цикла моих работ, посвящённых параллельным механизмам, а именно дельта-роботу. В прошлой статье ознакомились с конструкцией этого манипулятора, изучили историю по материалам других авторов и узнали о научных работах, которые велись и ведутся в рамках проектирования, усовершенствования и использования этого механизма. Сегодня начнём изучать дельта-робот более обстоятельно. Убедимся, что рабочий орган этого механизма имеет три степени свободы. Узнаем, что такое прямая и обратная задачи кинематики, решим их, решение проверим. Также расскажу, как я рисую "красивые" картинки и дам готовый код и 3Д модель для расчётов.

В прошлых статьях мы познакомились с механизмом, узнали его историю, решили, пожалуй, главную для дельта-робота задачу – задачу о положениях, но так и не получили никаких данных, необходимых для проектирования этого манипулятора. Сегодня, используя ранее полученные зависимости, мы начнём это делать. Построим рабочую зону этого механизма, порассуждаем о том, что влияет на её размер и форму, а также обсудим вопрос выбора длин звеньев робота.

В результате предыдущих расчётов мы выбрали размеры дельта-робота, построили его рабочую зону. Теперь настало время выбрать приводы. Привод, или устройство, которое вращает входные звенья (рычаги), имеет две главные характеристики – максимальную частоту вращения и максимальный крутящий момент. Если говорить более обстоятельно, то максимальный крутящий момент зависит ещё и от частоты вращения и нам стоит подбирать привод так, чтобы его момент был во всём диапазоне скоростей больше того, который может возникнуть в разрабатываемом роботе. Помимо этого, у привода есть параметры, характеризующие его точность. Основной упор сегодня будет на нахождение максимальной частоты вращения. Как всегда, дам все алгоритмы, реализованные в MATLAB.

В прошлой публикации мы начали рассчитывать требуемые характеристики привода дельта-робота и нашли максимальную требуемую скорость вращения. Здесь рассмотрим задачу силового анализа, то есть найдём максимальный требуемый крутящий момент. Помимо этого, получим зависимости для поиска угловых ускорений входных звеньев при известных положении, скорости и ускорении выходного звена. Немного поговорим о факторах, влияющих на точность позиционирования. В конце затронем вопрос выбора комплектующих, после чего можно будет уже полностью погружаться в процесс проектирования, имея на руках все необходимые нам данные.