Доктор технических наук профессор Подураев Юрий Викторович заведующий

Доктор технических наук профессор Подураев Юрий Викторович заведующий кафедрой «Робототехника и мехатроника» Основы мехатроники и робототехники

Механика Прецизионная механика Системы автоматизированного проектирования Информационные технологии Электромеханика Информатика Компьютерные системы управления Микроэлектроника Электроника

Статистические данные по поставке ПР (1994 -2011 годы)

Статистические данные по поставке сервисных роботов (2010 -2011 годы)

Домашние роботы как новый вид робототехники: перспективы на 2012 -2015 годы

Области современной робототехники Уровень активности разработок роботов США Промышленные роботы Мобильные роботы Сервисные роботы ** Япония Европа ***** ** *** *** ** ***** Домашние роботы Биомедицинские роботы Корея *** * **** ****

Структура роботов и мехатронных машин

Информационные устройства Обратные связи о состоянии мехатронной системы Компьютер верхнего уровня Механическое устройство Силы и моменты Управляющие сигналы Рабочий орган Цель и программа движения Устройство компьютерного управления Команды управления Силовые электронные Двига тели преобразователи Информационные устройства Внешняя среда и объекты работ

Модули движения: моторы-редукторы на базе асинхронных двигателей (фирма Dunkermotoren)

Мехатронный модуль движения (фирма Maxon)

Интеллектуальный мехатронный модуль: Milan Drive (www. milan-drive. de) 1. Электрическая часть (Power Supply, Fieldbus connection, I/O-Box, RS 232) 2. Силовой преобразователь (Amplifier, digital position and speed regulators, digital input and output) 3. Контроллер (управляющее устройство) (System settings, Monitoring, Programming) 4. 5. 6. 7. 8. Датчик обратной связи (ВТ) Фланец Выходной вал Двигатель и тормоз Подшипник

Мобильные технологические роботы для инспекции и ремонта подземных трубопроводов (новые служебные функции роботов)

http: //www. taris. ru

Устанавливаемый бандаж состоит из металлической обечайки и слоя ткани, пропитанной полимером. Под действием давления, подаваемого по шлангам, пакер раздувается и прижимает обечайку с полимером к стенкам трубы. Применяются обечайки из нержавеющей стали из углеродистой стали. Вместо ткани с полимером в качестве материала для герметизации дефекта может применяться слой резины http: //www. taris. ru

Стрелками на схеме обозначены: А - перемещение робота за счет колесного привода, скорость от 0 до 0, 2 м/с. В - выдвижение упора, усилие 500 Н. С - выдвижение рабочего органа, ход 100 мм, усилие 500 Н. D - поперечная подача шпинделя, ход 50 мм, усилие 500 Н. Е - ротация рабочего органа, угол ± 180°, момент 50 Нм. F - качание видеокамеры, угол качания ± 140°. G - стеклоочиститель видеокамеры. H - вращение шпинделя с инструментом. http: //www. taris. ru (видео !!!)

Мобильные роботы для работы в средах радиоактивного загрязнения (новые служебные функции роботов)

Роботы на ликвидации последствий аварии на ЧАЭС Специализированный транспортный робот (СТР-1) http: //chornobyl. in. ua/robot-str. html

Преодоление водной преграды

Преодоление лестницы и дверного проема

Дезактивация автотранспорта РТК МРК-27 МА

Радиационная разведка зоны инцидента гамма - локатором

Укладка дезактивирующих захватов на просыпь

Заполнение захвата полимерной композицией из капсулы

Нанесение дезактивирующей полимерной пленки

Специальный мобильный робот «Варан»

Декартовые базисы программирования движения Z 0 X 1 αz X 3 Рабочий орган машины Измерительная система Y 1 Y 3 Z 1 Z 3 αx X 0 αy Y 0 Z 2 Y 2 X 2 Объект работ

Станок с декартовым базисом исполнения движений q 3 z q 1 q 2 x

Робот с декартовым базисом исполнения движений

Скелет и кинематическая схема руки человека

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (полярная система координат) Y P q 1= r q 2 x = r · cos (q 2)= q 1· cos (q 2) y = r · sin (q 2)= q 1 · sin (q 2) X

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (цилиндрическая система координат)

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (сферическая система координат)

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (ангулярная система координат типа SCARA)

Сечение рабочей зоны для двухзвенного манипулятора типа SCARA ( L 1= L 2 )

Сечение рабочей зоны для двухзвенного манипулятора типа SCARA ( L 1= L 2 ) II I

Сечение рабочей зоны для двухзвенного манипулятора типа SCARA (L 1= 2 L 2 ).

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (ангулярная система координат типа SCARA)

Робот с нелинейным базисом исполнения движений (ангулярная система координат типа PUMA)

Pentapod - Structure Highly dynamic precision with 5 rotary direct drives Minimized virbrations due to low mass movements Fast accelaration Modular conception allows fast solutuion according to specific customer requirements ВИДЕО!!!

Машины с параллельной структурой Первый отечественный гексапод (Новосибирск, 1984)

Технологический комплекс «Hexa. Bend» (Институт станков и прессов IWU, Кемниц, Германия)

Машины с гибридной структурой Технологический комплекс «Dynapod» (Институт станков и прессов IWU, Кемниц, Германия)

Мехатронный модуль «мотор-шпиндель» на электромагнитных опорах Мотор-шпиндель состоит из статора 4, ротора 3, вращающегося в двух электромагнитных радиальных 2 и 10 и осевых 8 опорах. Для сохранения постоянным положения оси ротора его контролируют радиальными 1, 11, 5 и 9 и осевыми 6 и 7 датчиками (Егоров О. Д. , Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей. с. 77)

Традиционный привод линейных перемещений

Электромагнитная система

Линейный электродвигатель

Линейные двигатели (Егоров О. Д. , Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей. с. 101 -106)

Мехатронный модуль на базе линейного электродвигателя 1 – ротор линейного двигателя, 2 – статор, 3 – измерительная линейка, 4 – направляющие, 5 – силовой кабель.

Стадии инъекции генетического материала в живые клетки

Прокалывание живой клетки при различных направлениях движения рабочего органа

Структура системы инъекции в живые клетки Три основных информационных канала в рассматриваемой системе: § Компьютер – микроскоп (обработка изображения) § Компьютер – ведомый робот (телеуправление) § Компьютер – ведущий робот (силовая обратная связь)

Общий вид микроробототехнической системы

Компактность и миниатюризация в мехатронных модулей Миниатюрный мехатронный модуль фирмы Maxon: Мощность 0. 5 Вт, диаметр корпуса 8 мм, длина модуля 16 мм, вес 4 г. , диаметр вала двигателя 0. 8 мм