Степень подвижности мехатронных систем

Степенью подвижности или степенью свободы точки называется ее способность совершать в пространстве перемещения либо вдоль одной из осей, либо вокруг одной из осей в прямоугольной системе координат.

Если ИМ[3] содержит несколько звеньев, шарнирно соединенных между собой, то суммарная степень подвижности механизма равна сумме степеней подвижности всех звеньев.

Существуют три степени подвижности ИМ:

1 – межпозиционная;

2 – переносная;

3 – ориентирующая.

Межпозиционные степени подвижности – это степени подвижности устройства по выполнению операций транспортировки деталей между рабочими позициями и называются глобальными. С их помощью перемещается сам манипулятор.

Переносной называется степень подвижности, используемая при перемещении рабочего органа. Они называются также региональными (например, перемещения сварочной головки или пистолета при покраске). Совокупность региональных перемещений образует рабочую зону ИМ.

Ориентирующая степень подвижности. Рабочий орган ИМ должен быть при переносе соответствующим образом ориентирован относительно рабочей зоны. Ориентирующие движения называются также локальными.

Положение точки в пространстве определяется тремя ее координатами.

Существуют четыре системы координат:

1 – декартова (прямоугольная);

2 – цилиндрическая;

3 – полярная;

4 – угловая.

Рабочие органы, действующие в угловой системе координат, называются антропоморфными (человекоподобными, они более всего напоминают руку человека).

МС одна из важнейших составляющих комплексно-автоматизированных производств, когда обычные средства автоматизации становится неэффективным.

Мотивы, побудившие развитие и внедрение МС являются:

Ø высокий уровень механизации и автоматизации не требовал создания МУ;

Ø обострением конкурентной борьбой потребовало значительного увеличение производительности труда;

Ø уменьшение серийности продукции с одновременным увеличением номенклатуры выпускаемых изделий;

Ø значительное снижение стоимости узлов (электо, гидро, и пневматики) для МУ, а так же микропроцессорной техники;

Ø растущий дефицит рабочей силы в сферах Западной Европы, и Северной Америке и одновременный рост её стоимости на фоне уменьшения стоимости комплектующих узлов для МУ.