Розроблення та обґрунтування параметрів адаптивного промислового робота
Автор: Бондарук Дмитро Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Мета даної магістерської роботи полягає в розробці і створенні адаптивного схвата дистанційно керованого мобільного робота для перевантаження ТВЕЛ-а. з проміжного контейнера в порожнину основного контейнера. Об’єктом дослідження є промислові роботи. Предмет дослідження - адаптивні схоплювачі для перевантаження ТВЕЛ-ів АЕС. Відповідно до поставленої мети визначаються наступні завдання дослідження: - дослідження забезпечення надійного захоплення ТВЕЛ-а фалангами схвата; - вибір і обґрунтування геометричних, структурно-кінематичних і динамічних параметрів адаптивного схвата дистанційно керованого мобільного робота для перевантаження ТВЕЛ-а з проміжного контейнера з ТВРАО в порожнину (порожнини) основного контейнера, виготовленого з блоку міцної гірської породи; - розробка математичного методу і комп’ютерної моделі вибору і обґрунтування геометричних, структурно-кінематичних і динамічних параметрів адаптивного схвата; - вибір і обґрунтування геометричних, структурно-кінематичних і динамічних параметрів виконавчого механізму адаптивного схвата з урахуванням умов стохастичною середовища його функціонування; - вибір і обгрунтування архітектури дистанційно керованого мобільного робота з адаптивним схопленням для перевантаження ТВЕЛ-а; - розробка і створення фізичного прототипу дистанційно керованого мобільного робота з адаптивним схопленням для перевантаження ТВЕЛ¬а з проміжного контейнера з ТВРАО в порожнину (порожнини) основного контейнера, виготовленого з блоку міцної гірської породи і його програмна реалізація. Методи дослідження: методи теоретичної механіки і ТММ, теорії пружності і динаміки елементів і конструкцій; математичні методи аналізу і моделювання фізико-технологічних процесів, теорія ймовірностей і математична статистика, теорія ігор, чисельні методи та теорія передачі інформації та цифрові технології. Ключеві слова: схоплювач, маніпюлятор, адаптивний робот, сила затиску, компютерне моделювання. На даний період часу фахівцями створені інноваційні способи перевантаження ТВЕЛ-а і / або ТВЕЛ-ів та ін. З проміжного контейнера з ТВРАО в порожнину (порожнини) основного контейнера, виготовленого з блоку міцної гірської породи, реалізацію яких передбачається здійснювати із застосуванням інноваційного схвата маніпулятора промислового робота (ПР). Для науково-обґрунтованого вибору геометричних, структурно-кінематичних і динамічних параметрів конструктивних елементів інноваційного схвата маніпулятора ПР розроблена математична модель їх розрахунку з урахуванням стохастичних процесів їх взаємодії з об’єктом, тобто з ТВЕЛ-му. При цьому точність оцінки визначення геометричних, структурно-кінематичних і динамічних параметрів конструктивних елементів трьохфалангового адаптивного схвата маніпулятора ПР з урахуванням стохастичних процесів взаємодії його з верхнім ділянкою ТВЕЛ-а забезпечується на основі визначення оптимального вагового коефіцієнта Калмана [2, 23, 27, 28, 29 , 30, 31, 32-35]. Використання роботизованих захватних механізмів грають важливу роль не тільки в атомній енергетиці, де технологічний процес генерування електричної енергії виробляється в умовах небезпечних для життя і здоров’я обслуговуючого персоналу, а й в агропромисловості, наприклад, при упаковці і зборі плодоовочевої продукції та ін. Для автоматизації важкої ручної праці та ін. Тому тема роботи, де потрібна автоматизація праці з використанням цифрової технології є актуальною. В якості основної ідеї, покладеної в основу даного дипломного дослідження, є те, що вимоги високої якості функціонування і розширення функціональних можливостей не завжди виходить із необхідності значного ускладнення схемних і конструктивних рішень захватних пристроїв і систем управління ними. Для досягнення поставленої мети нерідко вдається обходитися найелементарнішими засобами і незначною модернізацією наявних захватних пристроїв. Для обґрунтованого вибору схемних і технічних рішень, найбільш економних в реалізації, необхідний науково-обґрунтований вибір геометричних і структурно-кінематичних параметрів захоплюючого пристрою. У магістерському дослідженні ми спочатку встановили по відношенню до яких факторів необхідна адаптивність. Потім, визначали, що не можна задовольнити поставленим вимогам, приймаючи за основу традиційні схемні і технічні рішення, але вибираючи оптимальні значення їх параметрів. Далі досліджується всі можливі їх модернізації, починаючи з найбільш доступних, природних і простих. І на останньому етапі, лише тільки в тих випадках, коли ці прийоми не дають результатів, ми переходили до розгляду більш складних технічних рішень для досягнення поставленої мети.