Стенд для дослідження зменшення інтенсивності механічних коливань промислових маніпуляторів

Abstract

Дана кваліфікаційна робота присвячена розробці навчально-дослідного стенду для моделювання механічних коливань ланок промислових маніпуляторів та оцінювання способів зменшення їх інтенсивності. Актуальність роботи обумовлена тим, що залишкові коливання знижують точність позиціювання кінцевого ефектора, збільшують час стабілізації та підвищують динамічні навантаження на вузли маніпулятора. У роботі розглянуто джерела виникнення коливань, динамічні особливості ланок маніпулятора та основні методи їх зниження. Обґрунтовано застосування змінних ланок, кінцевого вантажу, пружно-демпфувального вузла, газового амортизатора, акселерометрів, датчика переміщення та блока збору даних. Розроблено конструктивну схему стенду та описано порядок створення 3D-моделі у CAD-середовищі. Практична частина містить моделювання рами, шарнірного вузла, ланок, демпфера, кріплень, датчиків і кінематичних з’єднань. Також сформовано методику проведення дослідів, порівняння режимів без демпфера та з демпфером і вимоги безпечної експлуатації стенду. Кваліфікаційна бакалаврська робота викладена на 48 сторінках (без додатків), містить 4 розділи, 13 рисунків, 16 таблиць та 17 джерел посилання. This bachelor qualification work is devoted to the development of a laboratory research bench for modelling mechanical oscillations of industrial manipulator links and evaluating methods for reducing their intensity. The relevance of the work is determined by the influence of residual oscillations on positioning accuracy, stabilization time and dynamic loading of manipulator joints. The paper analyzes vibration sources, dynamic features of manipulator links and basic vibration reduction methods. The proposed bench includes interchangeable links, a payload, a spring-damper module, a gas shock absorber, accelerometers, a displacement sensor and data acquisition equipment. The practical part describes CAD modelling of the bench structure, including the frame, joint assembly, manipulator links, damper mounts, sensor brackets and kinematic connections. The work also presents an experimental procedure for comparing oscillations without damping and with damping, as well as occupational safety requirements for operating the laboratory bench. The bachelor qualification work is presented on 48 pages (excluding appendices), contains 4 sections, 13 figures, 16 tables and 17 references.