Пухова Ольга Владимировна. Разработка и исследование энергетически эффективного робототехнического комплекса для пакетирования грузов

brief description

Пухова, Ольга Владимировна. Разработка и исследование энергетически эффективного робототехнического комплекса для пакетирования грузов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.05 / Пухова Ольга Владимировна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. политехн. ун-т].- Санкт-Петербург, 2010.- 136 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/294

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
04201100209
ПУХОВА Ольга Владимировна
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОГО РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПАКЕТИРОВАНИЯ - ГРУЗОВ
Специальность 05.02.05 — Роботы, мехатроника и робототехнические
системы
Диссертация на соискание степени кандидата технических наук
Научный руководитель д.т.н., проф. Жавнер В. Л.
Санкт-Петербург, 20 Юг
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПАКЕТИРОВАНИЯ ГРУЗОВ 22
2Л Особенности технологического процесса пакетирования грузов 22
2.2 Исследование различных вариантов осуществления укладки грузов. ..26
ГЛАВА 3. РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПАКЕТИРОВАНИЯ ГРУЗОВ 39
3.1 Анализ энергетических затрат в технологическом оборудовании 39
3.2 Структурная схема энергетически эффективного РТК для
пакетирования грузов 41
3.3. Построение технологического процесса укладки грузов 46
3.4 Расчет уравновешивающей пружины 51
3.5 Система управления манипулятором 55
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУЗОВЫХ ПЛАТФОРМ С РЕКУПЕРАТОРАМИ ЭНЕРГИИ 69
4.1 Платформа с рекуператором энергии на базе пружинно¬пневматического аккумулятора 74
4.2 Грузовая платформа с рекуператором энергии на базе пневматического
аккумулятора 84
4.4. Сравнение свойств рекуператоров на базе пружинно-пневматического
и пружинного аккумуляторов 99
ГЛАВА.5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 102
5.1. Макет для экспериментального исследования свойств системы управления приводом каретки 102
5.2 Измерение скорости каретки 104
5.3. Измерение выбега каретки 109
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 115
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 117
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 124

bibliography

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
0. Проведен анализ типовых технологических процессов пакетирования грузов и определены основные особенности операции пакетирования. На основе этого анализа определены основные пути оптимизации технологического процесса в сторону снижения потребления энергии при его осуществлении.
1. Показано, что рациональное построение технологического процесса позволяет в значительной степени снизить потребление энергии в оборудовании доля пакетирования.
2. Разработаны критерии энергетической эффективности технологического процесса пакетирования, которые позволяют из множества вариантов построения технологического процесса выбрать наиболее рациональный.
3. Предложен наиболее рациональный технологический процесс пакетирования грузов.
4. Исследовано распределение энергетических затрат в технологическом оборудовании для пакетирования грузов; на' основе этого исследования разработаны основные рекомендации по повышению энергетической эффективности робототехнических комплексов для пакетирования грузов.
5. Предложены новые схемные решения РТК для' пакетирования грузов характеризующиеся пониженными затратами энергии.
6. Предложена система управления региональными перемещениями ПР отвечающая требованиям к технологическому процессу пакетирования, а также снижающая энергозатраты в РТК.
7. Разработана методика проектирования грузовых платформ на базе пружинного и пружинно-пневматического аккумуляторов на основе построения и исследования их математических моделей.
8. Предложены схемные решения платформ с рекуператорами энергии на базе пневматического и пружинно-пневматического аккумуляторов.
9. Проведено экспериментальное исследование макета манипулятора для осуществления предложенного технологического процесса пакетирования.
10. Проведены экспериментальные исследования предложенной системы управления региональными перемещениями РТК, которые доказали работоспособность системы, а также корректность допущений, заложенных при построении математической модели.