Проектирование роботехнических средств для поточных линий прядильного производства (стр. 4 из 23)

а) прямая линия

;

б) дуга окружности

;

в) линия, проходящая через m характерных точек

;

г) линия, в определенной своей части соответствующая требуемой траектории

;

д) шатунная кривая

;

е) сателлитовая кривая

.

– наличие выстоев при движении выходного звена механизма:

а) не имеется

;

б) имеется один выстой

;

в) имеется два выстоя

;

г) имеется m‑е количество выстоев

.

– выстой выходного звена механизма обусловлен:

а) конструкцией самого механизма

;

б) применением вспомогательного устройства

.

– механизмы, применяемые для получения выстоя:

а) храповой механизм

;

б) мальтийский механизм

;

в) стержневой механизм

;

г) кулачковый механизм

;

д) зубчатый механизм

;

е) механизм автоматического включения и выключения

.

– количество законов движения у выходного звена механизма:

а) один закон

;

б) два закона

;

в) три закона

.

– тип механизма:

а) кривошипно-ползунный механизм

;

б) механизм шарнирного четырехзвенника

;

в) кулисный механизм

;

г) зубчатый механизм

;

д) кулачковый механизм

;

е) зубчато-рычажный механизм

.

– способ захвата выходным звеном механизма транспортируемого им технологического объекта:

а) механический

;

б) электромагнитный

;

в) пневматический

.

– форма выходного звена механизма:

а) прямолинейная

;

б) фигурная

.

Отметим, что как количество параметров, так и число их независимых свойств могут быть изменены в зависимости от конкретной задачи, которую ставит перед собой разработчик или заказчик, но при этом общий принцип определения матриц-строк сохраняется.

Полученная морфологическая матрица имеет следующий вид:

Произведем оценку полного числа решений исполнительного механизма PC по формуле полученной системы матриц:

Проведем сокращение числа альтернативных вариантов в системе матриц посредством исключения наименее эффективных и наименее перспективных технических решений. Следует заметить, что это еще не означает, что данные решения являются наихудшими, т. к. сокращение альтернативных вариантов в морфологической матрице произведено на основании сравнительного анализа имеющихся патентов и существующих конструкций PC, обслуживающих текстильные машины поточной линии прядильного производства, а также практического конструкторского опыта авторов настоящей работы. Кроме того, рассматриваются технические решения отдельного исполнительного механизма, а не всего PC, включающие в себя также технические решения и других исполнительных органов данного манипулятора и их функциональную взаимосвязь. Поэтому на основании вышеизложенного общий вид морфологической матрицы сохраняем без изменений.

К сокращаемым альтернативным вариантам в отнесем следующие:

, , , , , , , , , .

Произведем оценку числа возможных вариантов, которые можно синтезировать на основе морфологической матрицы при наложении на нее граничных условий проектирования, а именно исключения вышеперечисленных вариантов:

Для всего PC машины поточной линии прядильного производства оценка полных решений может быть проведена по следующей формуле:

,

где

– количество исполнительных механизмов в проектируемом робототехническом средстве ( = 8).

Такой метод моделирования структурных схем исполнительных механизмов PC машин поточной линии прядильного производства создает основу для мышления в категориях основных принципов и параметров, что и обеспечивает эффективность его применения. Он является упорядоченным способом, позволяющим добиться систематического обзора всех возможных решений данной крупномасштабной проблемы. Метод структурирует мышление таким образом, что генерируется новая информация, касающаяся таких комбинаций, которые при несистематической деятельности воображения ускользают от внимания. Хотя данному образу мышления внутренне присуще убеждение, что все решения могут быть реализованы, при этом, естественно, многие из них оказываются сравнительно тривиальными.

1.3 Алгоритм моделирования траектории выходного звена исполнительного органа робототехнического средства