Влияние деформативности дельта-робота на точность позиционирования

Рассмотрен дельта-робот, точность позиционирования которого определяет его эффективность. Проведено исследование по определению деформации дельта-робота при разных положениях и нагрузках с целью повышения точности позиционирования. С помощью программного обеспечения SolidWorks создана упрощенная 3D-модель дельта-робота, на основе которой в среде ANSYS построена его конечно-элементная модель. С учетом реальных условий работы дельта-робота выполнен статический анализ его конечно-элементной модели с целью определения закономерности изменения его деформации при различных нагрузках и положениях. По результатам анализа установлено, что деформация ведомой штанги оказывает наибольшее влияние на точность позиционирования исполнительного органа дельта-робота, а его наибольшая деформация происходит преимущественно в средней и нижней частях шести ведомых рычагов и подвижной платформы. Результаты исследования могут стать основой для проектирования, оптимизации конструкции и разработки способов уменьшения погрешности позиционировании дельта-роботов.

Литература

[1] Wang Y.N., Xu Y.W., Liu X.W. et al. Simulation analysis and verification of elastic position error of delta robot. Manufacturing Automation, 2020, vol. 42, no. 10, рp. 41–45.

[2] Hu S.J., Wang Y., Yang Z.Y. Static and modal analysis for master arm of delta parallel robot based on ANSYS. Machinery Manufacturing and Automation, 2018, vol. 47, no. 5, рp. 181–183.

[3] Huang J.C. Course of parallel robot control technology and engineering project case. Peking, China Machine, 2018. 251 р.

[4] Zhang M.W., Yu Z.Z. Principles and applications of industrial robots. Harbin, Harbin Institute of Technology, 2018. 204 р.

[5] Габутдинов Н.Р., Глазунов В.А., Духов А.В. и др. Хирургические роботы. Возможности использования манипуляторов последовательной и параллельной структуры. Медицина и высокие технологии, 2015, № 1, с. 45–50.

[6] Глазунов В.А., Гаврилина Л.В., Духов А.В. и др. Разработка сферических роботов параллельной структуры для полостных операций. Медицина и высокие технологии, 2017, № 3, с. 62–66.

[7] Малышев Д.И. Развитие методов оптимизации в решении задач анализа рабочего пространства и геометрических параметров механизмов параллельной структуры. Дисс. ... канд. тех. наук. Белгород, ИМАШ РАН, 2021. 173 с.

[8] Ai Q.L., Huang W.F., Zhang W.T. et al. Review of stiffness and statics analysis of parallel robots. Advances in Mechanics, 2012, vol. 42, no. 5, pр. 583–592, doi: https://doi.org/10.6052/1000-0992-11-073

[9] Lu G.D., Zhang A.M., Zhou J. et al. Static Analysis and examination research of 3-RSS/S parallel mechanism. Journal of Machine Design, 2013, vol. 30, no. 3, pр. 26–31.

[10] Huang Z., Zhao Y.S., Zhao T.S. Advanced spatial mechanism. Peking, Higher Education Press, 2014. 397 р.

[11] Merlet J.-P. Parallel robots. Springer, 2006. 402 р.

[12] Clavel R. Conception d’un robot parall?le rapide ? 4 degr?s de libert?. Ph.D. Thesis, Lausanne, Switzerland, EPFL, 1991. 146 р.

[13] Rueda J.D., Ángel L. Structural analysis of a delta-type Parallel Industrial Robot using flexible dynamic of ANSYS 11.0. 35th Annual Conf. of IEEE Industrial Electronics, 2009, pр. 2247–2252, doi: https://doi.org/10.1109/IECON.2009.5415370

[14] Liu G.J. Rigid body dynamics analysis of parallel robot. Xi’an, Northwestern Polytechnical University, 2019. 136 р.

[15] Xu Z.T., Liu Y.W., Chen X.G. et al. Parallel robots. Peking, China Machine Press, 2021. 246 р.