МЕТОДИКА СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМЫХ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РОБОТОВ
Статья посвящена повышению надежности и технологичности конструкций технологических роботов с параллельной кинематикой путем замены статически неопределимых манипуляторов статически определимыми механизмами. Предлагается методика структурного синтеза статически определимых манипуляторов посредством модификации структуры прототипа. Процедура включает выявление и устранение избыточных связей, проверку решения. Для определения числа степеней свободы механизма, выявления избыточных связей и проверки решения используется разработанная авторами методика структурного анализа. При структурном анализе манипулятор представляется иерархической структурой и рассматривается как параллельное соединение элементарных механизмов с незамкнутой кинематической цепью; как кинематическая цепь, состоящая из ведущей и ведомой частей; как совокупность звеньев и кинематических пар; как кинематическое соединение выходного звена и стойки. В статье реализованы следующие приемы устранения избыточных связей: увеличение подвижностей в кинематических парах, введение в кинематическую цепь разгрузочных звеньев и пассивных кинематических пар, исключение из кинематической цепи лишних звеньев и пар, увеличение подвижностей в одних кинематических парах одновременно с исключением ставших лишними других кинематических пар. Разработано несколько вариантов структурных схем самоустанавливающихся манипуляторов на базе механизма Ортоглайд. Предложенная методика позволяет определять число степеней свободы механизма, число и вид избыточных связей, устранять избыточные связи и на альтернативной основе строить структурные схемы статически определимых механизмов технологических роботов с параллельной кинематикой.