Page 378 - indexf

Свободное тело в пространстве имеет шесть степеней свобо-
ды: три поступательных движения в направлениях осей прямо-
угольной пространственной системы координат XYZ,а также три
вращательных движения относительно этих осей. Если одно
звено превратить в стойку, т. е. жестко связать его с неподвиж-
ной системой координат X0Y0Z0, то для второго звена в соответ-
ствии с конструкцией кинематической пары получим число сте-
пеней свободы

W = 6 - U,

где U– число связей, налагаемых кинематической парой на
относительное движение ее звеньев.

При U= 0 пара отсутствует, поскольку отсутствуют связи ме-
жду звеньями. При U = 6 относительного движения звеньев не
будет, так как они образуют одно звено. Поэтому число условий
связей кинематической пары может находиться в пределах от I
до 5. Соответственно этому все кинематические пары делят на
пять классов по числу условийсвязей или на пять родов по числу
степеней свободы.

Примеры кинематических пар, применяемых в механизмах
манипуляционных роботов, приведены в табл. 15.1, где стрел-
ками показаны возможные относительные перемещения (степе-
ни свободы) сочленяемых кинематической парой звеньев.

Кинематические пары первого и второго классов в манипуля-
ционных устройствах роботов применения не находят из-за то-
го, что они позволяют разомкнуть кинематическую цепь, что не
допустимо.

Кинематическая пара третьего класса (третьего рода) пред-
ставляет собой шаровой шарнир, имеющий три степени свободы
– вращение относительно каждой из осей пространственной
прямоугольной системы координат XYZ.

Кинематическая пара четвертого класса (второго рода) может
быть реализована либо вращением относительно одной из осей
указанной системы координат и поступательным перемещением
вдоль другой оси, либо вращением относительно двух взаимно
перпендикулярных осей (шаровой шарнир с пальцем).

Кинематическая пара пятого класса (первого рода) позволяет
иметь сочленяемым ею звеньям лишь одно относительное дви-
жение: либо вращательное, либо поступательное. При этом вин-
товая пара является кинематической парой пятого класса, так
как у нее поступательное перемещение вдоль оси Xсвязано с
вращательным движением зависимостью:

378