Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 69
Текст из файла (страница 69)
8.2. Таблица 8.2 Признаки типов систем управления роботами Содержание командной информации Преимицвст- Объем венныи памяти, вид кадров' Тип системы управ- ления признак каправ- величина траектозвена ление перемв- риз двидвижения щения жения ЦСПУ )В ч ПСПУ )ф + пнввмати- 20-50 ческий гидравлический, электрический 60-100 кспу эф+,Р+ Р гидравлический,электрический !000-2000 Помимо рассмотренных, получили распространение различные комбинированные системы управления, в которых сочетаются цикловой, позиционный и контурный типы управления. В последнее время стали выделять в качестве отдельного типа также адаптивную систему программного управления (АСПУ), обладающую значительно большими техническими возможностями, благодаря системам очувствления на базе тактильных, локационных, телевизионных и других сенсорных устройств, позволяющих определять положение, конфигурацию и другие особенности объектов манипулирования.
Такие Су реализуются обычно на базе мини-ЭВМ и исключают необходимость в сложных устройствах для ориентирования и позиционирования деталей, упрощают и укоряют переход к новым операциям. Адаптивные системы управления промышленных роботов позволяют выполнять технологические процессы сварки, сборки, монтажа. По способу позиционирования системы управления разделяются на позиционные, контурные и комбинированные. При позиционном управлении задаются начальное и конечное положения рабочих органов роботов, а их перемещение происходит "от точки к точке'* в соответствии с заданной программой.
В свою очередь, позиционные Су делятся на малоточечные с числом точек позиционирования.не более восьмидесяти и многоточечные с числом программируемых позиций до нескольких сотен, ограниченным лишь объемом памяти и погрешностью позиционирования. 346 При контурном позиционировании положение Рабочего ор~ана определено в каждый момент времени, т.е. осуществляется непрерывное позицинирование с учетом модели внешней среды и внутреннего состояния кинематических цепей самого робота В комбинированных СУ обеспечивается как позиционное, так и контурное управление.Так, например, в окрасочных и сварочных процессах для сокращения длительности цикла наведение рабочего органа промышленного робота в исходную позицию производится по упорам (позиционное управление), а при выполнении с .чихопераций окраски и сварки применяется непрерывное контурное -озиционирование. По способу представления командной информации системы у правления роботов разделяются на электромеханические, цикловые, аналоговые, числовые и гибридные, В электрических СУ геометрическая информация представлена в виде физического аналога— определенного положения упора, кулачка или копира, настройки реле времени и т.п.
Информация о времени и последовательности может задаваться непереналаживаемыми схемами репейной автоматики. Электромеханические СУ наиболее просты и дешевы, но функциональные возможности их ограничены. В систвмах циклового программного управления (ЦПУ) геометрическая информация задается упорами и соответствующими переключателями (штекерными, кнопочными и т.п.), а команды цикла- в виде чисел.
Перестройка программы сводится к установке упоров и переключателей в определенные положения, а при использовании перфоленты - к установке ее в считывающее устройство. Системы ЦПУ имеют небольшие габаритные размеры и стоимость и широко применяются для управления роботами с малым числом точек позиционирования. В аналоговых СУ информация задается и хранится в виде потенциалов, а в качестве элементной базы используются решающие и операционные усилители постоянного тока. Системы аналогового управления по своей простоте, стоимости и функциональным возможностям близки к цикловым. В системах числового программного управления (ЧПУ) вся информация задается в числовом виде и хранится на быстросменных программоносителях - перфолентах, магнитных лентах или проволоках, магнитных барабанах или дисках и т.п.
Системы ЧПУ более сложны, но обеспечивают наилучшие функциональные возможности роботов и хорошо стыкуются с внешними электронно-вычислительными машинами. В гибридных Су используются сочетания различных способов представления информации с целью достижения тех или иных оптимальных характеристик управляющей системы робота. По способу программирования информации, обеспечивающей заданные действия робота, различаются три основных метода — расчет программ, или аналитическое программирование, методы обучения и самообучения.
Аналитическое программирование обеспечивает заблаговременную подготовку управляющей программы для роботов с позиционным и контурным управлением. Расчет программы осуществляется либо с применением обычных средств вычислительной техники, либо автоматически с использованием ЭВМ и средств автоматического программирования, либо с помощью устройства управления самого робота. Аналитическое программирование применяется, когда обучение оператором оказывается слишком трудоемким, затруднено получение полной информации или невозможно присутствие оператора при программировании.
Программирование обучением, применяемое для цикловых, позиционных и контурных СУ, в настоящее время широко используется для промышленных роботов. В зависимости от степени участия оператора этот метод программирования пощвазделяют на ручной, полуавтоматический и автоматический. Ручной способ обучения предусматривает непосредственное участие оператора на всех этапах программирования - при формировании программы, преобразовании и вводе информации.
Способ прост в исполнении, но отличается большой трудоемкостью и применяется преимущественно для ПР с цикловым управлением. Полуавтоматический способ обугленна характеризуется участием оператора в формировании программы и преобразовании информации.
Ввод информации обеспечивает устройство управления по сигналу оператора, а фиксацию информации — конструкция запоминающего устройства Полуавтоматическое обучение осуществляется с пульта управления либо путем механического эталонного перемещения исполнительного органа робота непосредственно оператором. Автоматическое обучение выполняется полностью управляющим устройством с применением ЭВМ. Оператор при этом составляет лишь укрупненную программу и с помощью языка программирования выдает исходные данные управляющему устройству. Программирование самообучением возможно для роботов с развитым сенсорным аппаратом и адаптивным управлением и осуществляется с частичным или полным самообучением. Программирование с частичным самообучением предполагает выработку и сообщение роботу оператором отдельных элементов программы для определенных периодов его работы.
Остальную часть программирования робот выполняет автономно на основании информации, полученной от сенсорных устройств. Программирование с полным самообучением происходит без участия оператора В этом случае устройство управления робота сомостоятельно формирует рабочие программы с помощью систем автоматического программирования на основании информации, получаемой от информационно-измерительной системы. 348 По объему памяти, характеризующему возможное количество вводимой в процессе программирования информации в виде кадров, т.е.
отдельных элементов программ, различаются СУ с малым, средним и большим обьемом памяти. Малый обьем памяти — менее 100 кадров — имеют СУ с цикловым или позиционным управлением с небольшим количеством точек позиционирования и ограниченными технологическими возможностями. Средний обьем памяти — от 100 до 600 кадров - присущ СУ с развитыми позиционным и контурным управлениями. Технологические возможности таких СУ значительно шире. Большой объем памяти - свыше 600 кадров - имеют СУ с развитыми контурным и адаптивным управлениями, обладающие наибольшими технологическими возможностями.
62.2. Конструктивное построение систем управлении ПР Управление промышленными роботами включает в себя следующие зтапьс программирование цикла работы, запоминание управляющей программы, воспроизведение управляющей программы и ее отработка. П р о г р а м м и р о в а н и е представляет собой совокупность действий, необходимых для занесения в память СУ управляющей программы.
В системах управления промышленных роботов используются два метода программирования — аналитический и обучения. При аналитическом методе управляющая программа предварительно рассчитывается, отлеживается и заносится в память СУ. Достоинством метода является сокращение простоя робота, связанного с его программированием, а недостатком — необходимость корректировки управляющей программы при уточнении параметров робота или технологического процесса, требующей значительного времени. Широко применяется программирование промышленных роботов методом обучения, когда управляющая программа оперативно подготавливается непосредственно на рабочем месте, для чего используют так называемый пульт обучения, входящий в состав пульта управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
