Для заданной кинематической цепи манипулятора

Анализ схемы манипулятора
Выходное звено 4 (схват), которое со стойкой 0 не образует кинематических пар, следовательно, схема рассматриваемого механизма является незамкнутой пространственной кинематической цепью. Подвижность (число степеней свободы) определяется по формуле Сомова–Малышева для пространственных механизмов:
W = 6n -5p5 - 4p4 - 3p3 - 2p2 - p1, (1), здесь n – число подвижных звеньев, кинематические пары: р5 – 5 класса, р4 – 4 класса, р3 – 3 класса, р2 – 2 класса и р1 – 1 класса.
Для определения значений коэффициентов p1, p2, p3, p4 и p5 выявим все кинематические пары, входящие в состав схемы механизма промышленного манипулятора. Результаты исследования заносим в табл.1.
Таблица 1
N, п/п Номера звеньев /название
Схема Класс/подвижность Вид контакта/ замыкание
1
0 - неподвижная стойка
2 0 -1/поступательная
5/1 Поверхность
(низшая)/геометрическoе
3 1-2/сферическая
3/3 Поверхность
(низшая)/геометрическoе
4 2-3/вращательная
5/1 Поверхность
(низшая)/геометрическoе
5 3-4/сферическая с пальцем
4/2 Поверхность
(низшая)/геометрическoе
Из анализа данных табл.1 следует, что исследуемая схема механизма манипулятора промышленного робота представляет собой разомкнутую кинематическую цепь, звенья которой образуют между собой две пары пятого класса, из них:
а) одна вращательная - В и б) одна поступательная - О, а также одну пару четвертого класса - С и одну пару третьего класса - А, пар других классов, нет, следовательно:
p5 = 2, p4 = 1, p3 = 1, p2 = 0, p1 = 0 . Тогда при n = 4, имеем:
W = 6·4 - 5·2 - 4·1 - 3·1 - 2·0 – 0 = 7.
Результат свидетельствует о том, что для однозначного описания положений звеньев механизма манипулятора промышленного робота в пространстве необходимо семь обобщенных координат.
Маневренность – это подвижность пространственного механизма при неподвижном звене 4 (схват)