rezumat teza mironescu

Download Rezumat Teza Mironescu

Post on 13-Jul-2015

285 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

ROMNIAMINISTERUL APRRII NAIONALEACADEMIA TEHNIC MILITARing. MIRONESCU DORUREZUMAT TEZ DE DOCTORAT TEM: CONTRIBUII PRIVIND OPTIMIZAREAI CORECTAREA PERFORMANELOR FUNCIONALE LA UNELE SISTEME ROBOTIZATECONDUCTOR TIINIFIC Cam.(r)prof.univ.dr.ing. Dan Ioan IONESCUBUCURETI20061CUPRINS TEZ DOCTORATIntroducere....................................................................................................... 7CAPITOLUL1CERCETRI ACTUALE N CONSTRUCIA SI UTILIZAREAROBOILOR INDUSTRIALI1.1 Scurt istoric i aplicaii ale roboilor neindustriali ............................................. 151.2 Clasificarea roboilor industriali. Definiii, domenii de utilizare, evoluie ....... 171.2.1Clasificarea manipulatoarelor i roboilor pe generaii....... 191.2.2Clasificare pe categorii........ 201.2.2.1 Roboi automai..... 201.2.2.2 Roboi biotehnici... 221.2.2.3 Roboi interactivi....... 231.3 Domeniulinteligenei artificiale (IA)..... 241.3.1 Istoricul inteligenei artificiale..... 251.3.2 Domenii de cercetare i aplicaii ale inteligenei artificiale..... 261.4 Roboi mobili ..... 271.4.1Roboi telecomandai de intervenie n medii ostile.... 301.4.2Robotul rug warrior pro....... 311.5 Metode avansate de conducere a roboilor i sistemelor flexibile de fabricaie321.5.1 Arhitectura unui sistem robot.. 321.5.2 Modelul matematic al unei articulaii...... 341.5.3 Laborator de fabricaie asistat de calculator.......................................... 351.5.4 Laborator de fabricaie asistat de calculator.......................................... 361.5.4.1 Reele Petri.... 361.5.4.2 Aspecte privind fabricaia flexibil....... 391.6 Sistem robotizat de montaj.. 411.7 Planificarea micrilor robotului industrial..... 42CAPITOLUL2ANALIZA CINEMATIC A MECANISMELORDIN COMPUNEREA ROBOILOR2.1 Determinarea matricei transformrii la schimbareaaxelor de coordonate ........ 462.1.1 Translaia axelor de coordonate .. 462.1.2 Rotaia axelor de coordonate ... 472.2 Determinarea distribuiei de viteze i acceleraii .... 522.3 Proprietile distribuiilor de viteze i acceleraii ............................................. 552.3.1 Proprieti ale calculului matriceal asociat vectorilor ............................ 5522.3.2 Proprietile distribuiilor de viteze i acceleraii ................................... 582.4 Determinarea matricei de rotaie n cazul unei rotaii oarecare........................... 592.5 Cinematica micrii compuse a punctului material ............................................ 642.5.1 Determinarea poziiilor n micarea punctului material ......................... 642.5.2 Viteza absolut i acceleraia absolut ................................................... 662.6 Micarea compus a solidului rigid .................................................................... 672.6.1 Distribuia vitezelor ................................................................................ 672.6.2 Distribuia acceleraiilor.......................................................................... 692.7 Sistemul de coordonate Denavit-Hartenberg..................................................... 702.7.1 Prima metod de alocare a sistemelor de coordonate conform formalismului Denavit-Hartenberg .... 712.7.2 A dou metod de alocare a sistemelor de coordonate conform formalismului Denavit-Hartenberg .... 76CAPITOLUL 3BAZELE TEORETICE ALE DINAMICII ROBOILOR INDUSTRIALI3.1 Formulri matriceale i tensoriale .. 783.1.1 Tensor de inerie ..... 783.1.2 Notaii matriceale.... 793.1.3 Produsul vectorial a doi vectori.. 793.2 Expresia tensorului de inerie.. 803.3 Calculul impulsului unui sistem material. 803.4Calculul momentului cinetic al sistemului material n raport cu un punct O.....813.5 Torsorul de reducere al impuksurilor n cazuri particulare de micare a sistemelor materiale ... 823.6 Teoremele impulsului 843.7 Energia cinetic .. 863.7.1 Rigid n micare de translaie ..... 873.7.2 Rigid n micare de rotaie . 873.8 Rigid n micare general ... 893.9 Sistem deformabil de puncte materiale... 903.10 Teorema energiei cinetice.... 913.11 Legea de conservare a energiei cinetice . 923.12 Masa redus i momentul de inerie redus al unui sistem decorpuri rigide ..933.13 Utilizarea metodelor analitice n determinarea ecuaiilor diferenialeale roboilor industriali.............................................................................................. 973.13.1 Coordonate generalizate. Legturi. Deplasri .......................... 983.13.2 Principiul lui d Alembert ....................................................................993.13.3 Principiul deplasrilor virtuale ........................................................... 1003.13.4 Ecuaiile lui Lagrange . 1003CAPITOLUL 4ARHITECTURA UNUI MODEL DE ROBOT 4R.CINEMATICA I DINAMICA ROBOTULUI4.1 Arhitectura robotului 4R ..................................................................................... 1044.2 Deplasarea varfului efectorului din poziia iniial n poziia de lucru .............. 1104.3 Deplasarea varfului efectorului dup unsegment de dreapt cu ovitez constant ............................................................................................................. 1194.4 Deplasarea varfului efectorului dup un arc de cerc cu o vitez constant ........ 126CAPITOLUL5STAREA DE TENSIUNE I DEFORMAIE N BRAELE ROBOTULUI 4R5.1 Noiuni generale n analiza cu elemente finite ................................................... 1345.2 Ecuaiile micrii n scheme cu creteri . 1345.3 Tensorul tensiunilor i tensorul deformaiilor specifice . 1365.4 Formulri incrementale generale ale problemelor neliniare ... 1395.5 Ecuaia general a M. E. F. (metoda elementelor finite) n analiza neliniar. 1405.6 Elementul SOLID ............................................................................................... 1415.7 Integrarea pe volum ............................................................................................ 1435.8 Calcululprinmetoda elementelor finite a strii de tensiune i deformaii n braele 1 i 2 ale robotului 4R . 144CAPITOLUL 6METODE DE OPTIMIZARE.OPTIMIZAREA CONSTRUCTIV FUNCIONAL A ROBOTULUI INDUSTRIAL 4R 6.1 Extremele funciilor reale de mai multe variabile .............................................. 1536.1.1 Extreme libere sau necondiionate. Forme ptratice. Matricea hessian ............................................................................................... 1556.1.2 Extreme cu legturi sau extreme condiionate .................................... 1566.1.3 Metoda multiplicatorilor lui Lagrange ................................................ 1566.2 Algoritmi iterativi i convergena soluiei .......................................................... 1586.2.1 Proprieti de baz ale soluiilor i algoritmilor .................................. 1596.2.2 Aplicaie n identificarea sistemelor .................................................... 1606.2.3 Condiii de ordinul doi ........................................................................ 1616.3 Convergena global a algoritmilor de descretere ............................................ 1616.3.1 Algoritmi ............................................................................................. 1626.3.2 Proprieti de convergen ................................................................... 1626.4 Cutare unidimensional prin interpolare .......................................................... 1636.4.1 Metoda lui Newton .............................................................................. 1636.4.2 Metoda falsei poziii ............................................................................ 16446.4.3 Interpolare cubic ................................................................................ 1646.4.4 Interpolare ptratic ............................................................................. 1646.5 Determinarea strii de tensiune din angrenajul dintre braul 1 i braul 2 .......... 1656.6 Capacitatea de ncrcare a angrenajului interior cu dini drepi ......................... 1676.7 Optimizarea constructiuv a braului 2 ............................................................... 170CAPITOLUL 7PRECIZIA N FUNCIONAREA ROBOILOR INDUSTRIALI7.1 Noiuni generale................................................................................................. 1807.1.1 Relaia precizie dinamic n funcionarea mecanismelor................... 1807.1.2 Metode i relaii generale de calcul...................................................... 1817.1.3 Abordarea determinist a problemei preciziei....................................... 1827.1.4 Abordarea stohastic a problemei preciziei........................................... 1827.2 Precizia mecanismelor cu prghii. Eroarea teoretic......................................... 1837.3 Studiu de caz. Eroarea deplasrii i eroarea vitezei ......................................... 1857.4 Determinarea preciziei vitezei unghiulare la roile dinate cudantur n evolvent ........................................................................................................... 1887.5 Precizia mecanismelor cu roi dinate .............................................................. 1927.5.1 Influena jocurilor de flanc asupra preciziei ......................................... 1927.5.2 Eroarea de transmitere a roilor dinate ................................................ 1947.5.3 Eroarea de transmitere total ................................................................ 1947.6 Variant constructiv la care eroarea depinde de un singur parametru ............ 1967.7 Calculul erorilor dup metode statistice ........................................................... 1987.7.1 Eroarea de transmitere datorat jocului de flanc .................................. 1997.7.2 Eroarea total de poziie ....................................................................... 199CAPITOLUL 8CONCLUZII I CONTRIBUII8.1 Concluzii ........................................................................................................... 2028.2 Contribuii .................................