Динамические характеристики манипулятора

Нужно определить динамические характеристики в точках поворота звеньев манипулятора q0, q1, q2 (Рис. 6.8) при различных его положениях и передвижениях т.к. в этих точках расположены сервоприводы и важно понять какая будет действовать на них нагрузка.

Динамические характеристики будут следующими: сила F, момент M, угловая скорость щ, угловое ускорение а. Чтобы их определить нужно задать движение звеньев модели манипулятора, а именно повернуть на определённые углы с конкретной скоростью. Далее программа рассчитает массив данных, на основе которых построятся графики, по которым можно определить значения динамических характеристик при определённом угле поворота звена и в конкретный момент времени.

Определение динамических характеристик в точках q1 b q2.

Было задано движение звеньев модели манипулятора таким образом, что он занимает 5 различных положений (Рис. 6.9), при этом средняя угловая скорость поворота каждого звена составляла 1.57рад/с, достигнув каждого положения манипулятор останавливался на 0.5 сек.

На рисунке 6.10 показаны графики: угол поворота q1 1ого звена, сила F, момент M, угловая скорость щ и угловое ускорение а, зависящие от времени. В начальный момент времени, когда манипулятор в положении «1» угол поворота 1ого звена считается нулевым.

Стоит заметить что в динамической модели угловая скорость изменяется плавно, а вращающий момент в среднем не превышает 1 Н*м, что является допустимой нагрузкой реальный сервопривод.

Аналогично строятся графики динамических характеристик для точки q2 (Рис. 6.11).

Здесь угол q2 поворота 2ого звена в начальный момент времени (положение «1») отклонён на 90 градусов.

Определение динамических характеристик в точке q0.

Точка q0 — это точка поворота основания манипулятора вокруг своей оси. Движение модели манипулятора пройдёт через 4 разных положения (Рис. 6.12). Сначала манипулятор поворачивает на 90 градусов с максимально вытянутой вперёд рукой, затем отклоняет руку назад и обратно поворачивается на 90 градусов.

Рис. 6.12 Движение модели манипулятора для определения динамических характеристик

Графики динамических характеристик точки q0 показаны на рисунке 6.13.

Рис. 6.13 Динамические характеристики манипулятора в точке q2