sunshine (Классификация устройств управления ПР, способы программирования)

1. Классификация устройств управления ПР, способы программирования. Классификация устройспгв управления. [отвечает: Лучин Артем) Устройство управления - устройство, которое служит для формирования и выдачи управляющего воздействия на исполнительные устройства в соответствии с управляющей программой. Наиболее распространенная классификация по принципу позиционирования рабочего органа. Устройства управления делятся на 3 вида: ° ггггкловые ° ггозггггггоггггые ° контурные Пггкловые устройства управления — простые, работают по механическим упорам, которые оснащены концевыми датчиками.

Производится программирование последовательности перемещения каждого звена, число точек позиционирования ограничено. В общем случае перемещение каждого звена ограничивается начальным и конечным упорами. Существуют роботы, у которых есть промежуточные упоры. Обычно имеют либо пневматические, либо гидравлические приводы, электромеханические приводы редки. Пневматические приводы - скорость меньше, высокая точность позиционирования, более просты в обслуживании, подключаются к одному трубопроводу, дешевые тштамповочный пресс). Гидравлические приводы- дорогие гидростанции, нужна высокая скорость перемещения и большая грузоподъемность 1роботы для загрузки мартеновских печей).

Позггггггонггые устрогзспгва управленггя - каждая степень имеет много точек позиционирования, количество определяется конструкцией датчика, диапазоном. Погрешность датчика- О. г мм, используются либо шаговые двигатели (ставят концевые датчики, которые проверяют пропуск шага, проводят начальную калибровку), либо следящие приводы (наиболее универсальные, системы управления более сложная). Управление по жесткой программе, по обобщенным координатам г'отдельным степеням). Позиционная система управления обеспечивает переход из начальной точки в некоторую конечную, гарантируется только попадание в конечную точку, перемещение возможно с разной скоростью, не гарантируется отработка траектории между начальной и конечной точками.

Накладывается ограничение по объему программы, количеству точек. Переход по шагам может влиять на величину перемещения. Число шагов должно быть соизмеримо с погрешностью операции. Контурные устройспгва управления - строятся на следящих приводах, их отличительная особенность - обеспечивают траекторию движения из начальной точки в конечную. Очень часто используются комбинированные системы управления г'контурно- позиционная система управления - перемещение по позиционному закону и контурному закону). Методы програлглгирования.

° обучение достоинство: простота недостаток: сложно создать программу ° анссгитггческггй программа в виде текста на робото-ориентированном языке достоинство: легко создавать программы недостаток: необходимость аналитического задания координат точек ° когябииированный (аггаггггтггческггй с обученггелг) программа на робото-ориентированном языке, координаты в режиме обучения достоинство:не надо всегда задавать точки недостаток: сложность переобучения 2. Структурная схема устройства программного управления роботами, иерархия управления. ~отвечает: Никитин Никита| Обобщенная структурная схема автоматизации роботов.

Четыре уровня управления: ° исполнительный ° тактический ° стратегический г'адаптивный) ° интеллектуальный 4 интеллектуальный ° человек Основная задача ггсгголнггтельного уровня - управление каждой степенью. Следящий привод - замкнутая обратная связь по положению и по скорости. Корректирование обратной связи по скорости, может быть по 2 тлктнлескнй уровен ускорению. Рассмотрим сложную систему. Датчик обратной связи - датчик цифровой, иногда используется даТЧИК СКОРОСТИ. ДаТЧИКИ Обратиой 1 исполнительный уровень связи делятся на 2 группы- Следящий привод Датялкл фоигоийгггуугьсные и кодовые.

ойратнон свщн Кодовые датчикгг - диск, много дорожек. Стоит после редуктора, дает абсолютное положение. Если отключить робота, то информация о положении не теряется. Вместе с кодовым датчиком ставят тахогенератор. Недостатки: меньшая точность, неточный код скорости, т.к. стоит на выходном валу Фопгогглиггульсные датчики - ставят на вал двигателя, оптический диск с металлизацией. Существует дорожка 1импсгоб, 2 информационные дорожки, определяется знак скорости. Если отключить питание, информация об абсолютном положении теряется.

Необходимо выполнить процесс калибровки, тогда определяется абсолютное положение, а так работать в декартовой системе координат невозможно. Достоинства: большая точность, позволяет получить код скорости, поэтому скоростной датчик не нужен, можно определить временной интервал. Современные следящие приводы реализуются на базе микроконтроллеров.

На такптческоти уровне происходит координация движения всех степеней подвижности, организация синхронного управления. Решаются прямая и обратная кинематические задачи. Реализуется программное управление, работа по жесткой программе. Гибкость-ветвление по программе. Датчики- средства ввода-вывода, выдача сигналов для управления технологическим оборудованием. Информационная система-СТЗ. Стратегический уровень 1адантггвныг11 2 адаптация по зрению, сило-моментное, тактильное очувствление (ощущение - головки, щупы).

Информационные системы - СТЗ, сило-моментное, тактильное очувствление. Устройства ввода-вывода — обыкновенные устройства. Задачи - планирование действий с учетом изменения рабочей сцены (координаты, силы и момент). Программное обеспечение не жесткое, интеллекта еще нет. Оггтеогугектуагьныг1 уровень - информационные системы те же, не нужны датчики обратной связи.

Задачи - решение заранее не запрограммированных задач, которые формально еще не описаны. Человек может иметь изображение (зрение и ощущение), информацию о силах и моментах. 3, Контурные системы управления. ~отвечает: Струнин Вадим) Конпгурные устройства уггравления - строятся на следящих приводах, их отличительная особенность - обеспечивают траекторию движения из начальной точки в конечную и скорость движения по этой траектории. Очень часто используются комбинированные системы управления г'контурно- позиционная система управления - перемещение по позиционному закону и контурному закону). Привод: обязательно следящий Датчики ОС: фотоимпульсные, кодовые Особенноспги контурных сггспгелг управления: Закон движения х(г), х(г), х(г) При управлению по вектору силы обычно используются силомоментные датчики.

Информация по току якоря двигателя может служить информацией о моменте, развиваемым двигателем, если не учитывать электрические процессы в якоре двигателя. Ускорение является решением динамического уравнения. Информация по току может быть использована для динамической коррекции вместе с демпфирующей ОС по скорости. Реализуется аппаратно. ОС по скорости — тахогенератор, либо оцифровка сигнала с импульсного датчика. Закон движения — форма траектории: — 3 декартовых координаты — 3 угла выходного звена манипулятора г гггговые траекторгпг: — прямая — обычно с сохранением ориентации конечного элемента — окрасочная траектория специальная зигзагообразная траектория -сварочная траектория ...

Для движения по специальным траекториям существуют специальные команды на языке программирования робота, траектория задается функциями. Специальная траектория задается отрезками траектории и сглаживанием углов. 4. ПР РМ-01. Назначение, характеристики н конструкция. [отвечает: Кожемякин Сергей1 Назначение: сборка 30, пайка 1пространственная),механообработка, сварка(дуговая, точечная), окраска, склеивание, транспортировка. Характеристггкгг: 1, Номинальная грузоподъемность- 2.5 кг 2, Мах грузоподъемность- 55 кг (ограничивается настройками по току якоря двигателя) 3. Погрешность позиционирования-+!- 0.1 (0.2)мм 4. Точность повторяемости-0.015 мм (зависит от конфигурации руки) 5.

Мах линейная скорость перемещения — 500мм!с (линейная скорость с сохранением ориентации схвата) Для позиционного режима и движения по обобщенным координатам величина скорости будет означать масштабный коэффициент. 6. Число одновременно управляемых степеней - 6 7. Устройство управления: многопроцессорное- 7 процессоров: один на верхнем уровне управления и 6 приводных процессоров. Конструктивно можно добавить еще два процессора (процессор СТЗ, тактильный, сило-моментный). Рукоятка типа джойстика.

8. Способ управления: контурно-позиционный. 9. Способ программирования: аналитический с обучением. Программа на языке А11РЯ в виде текста, Используемые в программе положения задаются в режиме обучения. Может работать в трех координатных системах: ° 1Рог Ы-неподвижная декартовая система, связанная с основанием робота ° 7оо7-подвижная декартовая система, связанная с фланцем кисти °,Уогггг-обобщенная система координат 10.

Приводы: электромеханический с ДПТ с независимым возбуждением от постоянных магнитов. 1-3 степени по 150 Вт, 3-6 степени по 50 Вт. 11. Датчики обратной связи: оптические фотоимпульсные двух номиналов - 220 и 250 иььгоб. 12. Датчик положения: потенциометр в следящем режиме не используется, нужен только для калибровки. 13. Число каналов связи с ТО (дискретные)-32 входа, 32 выхода. 14. Вес- 52 кг Срок службы- 10 лет Наработка на отказ-500 ч 15.

Способы крепления — на полу, на потолке, на стене. Киггеягати ческая схема. 1-ая степень: вращение колонны, диапазон 320 о 2-ая степень: качание плеча, диапазон 270 о 3-ья степень: качание локтя, диапазон 270 о 4, 5 и 6 степени образуют сферический шарнир, это узел-кисть. 4-ая степень: вращение кисти, диапазон 280 о 5-ая степень: качание кисти, диапазон 200 о 6-ая степень: вращение фланца кисти, диапазон 532 о К и Н Е М А ТИЧ1-СКА1! С/1: И А МАНИГ1УЙЯТОРА Р ~1 К А — ',)1)11 я~е«< ~~'<р<' Л ть рщ «алан««529~ лье ° Сисис<а координат: неподвижная система, связанная с основанием, поднятая на высо- ту.

-локоть вверх -локоть вниз У руки есть разные конфигурации: -правая -левая -кисть вверх -кисть вниз Все движения робота должны быть плавными. Ос<>бенност«ко«струкц<п<. Конструкция монококовая. Еще есть стержневая (силовая). Досто«нслно: конструкция жесткая, легкая, прочная. <) кисть, га~о~ше ГВВ' Ут 1) вая<дв «<е ело <,а ~-~о Силовые модули ШОУИОЗНЫЯ ЛЦф!ЛП ПД - потенциометрический датчик УМ - упругая муфта Такая конструкция используется для кисти: 4,5 и б степени. Для 1-3 степени нет упругой муфты, а остальное - тоже самое. Для них мощность 150 Вт, для 4-6 степени по 50 Вт. ФИД может иметь либо 200, либо 250 дискрет на оборот. Тормозная муфта, ФИД, ДПТ находятся на валу двигателя.

ПД имеет редуктор (обычный пленочный ПД), в режиме слежения привода не используется, он необходим только для режима калибровки. Муфта обычная, фрикционная. Нельзя перемещать робот руками, если муфты заторможены. У ФИД есть оптический диск, Металлическим напылением нанесены дорожки (3 шт.) в виде прозрачных окошек.

1и 2 информационное, 3- один импульс на один оборот -индексная, необходима для калибровки робота. Информационные дорожки смещены на четверть периода. Это нужно для определения направления вращения. ДПТ вЂ” коллекторный, возбуждение от постоянных магнитов, высокомоментный и низкооборотный. Передаточное отношение около 100, этого достаточно. Редукторы цилиндрические прямозубые (бывают конические), сделаны по высокому классу точности, полированы. У любого редуктора предусмотрено выбирание люфта. Для этого на поверхность выведено 3 люфта.