Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 70
Текст из файла (страница 70)
При этом соответствующие исполнительные звенья ПР вручную или с пульта управления перемещаются в заданные точки рабочего пространства, а в память СУ заносится информация о текущем положении отдельных осей координат исполнительных звеньев и необхо.
димая технологическая информация. Такое программирование является более простым, чем аналитическое, не требующим специальной подготовки оператора Однако оно достаточно трудоемко. Наиболее перспективной и экономичной является комбинация двух рассмотренных методов, когда методом обучения программируются положения звеньев механизмов робота только в определенных точках его рабочего пространства, а все другие параметры заранее рассчитываются и вводятся непосредственно в память СУ.
Запоминание управляющей программы - зто сохранение в течение требуемого времени информации, заложенной при программировании ПР. Сложность действий, которые может выполнять робот, в значительной мере определяется объемом памяти системы управления. Память СУ, как правило, состоит из двух частей: оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), предназначенного для непосредственного управления роботом, и внешнего запоминающего устройства (ВЗУ), которое используется главным образом для хранения управляющей программы. Если объем памяти ОЗУ оказывается недостаточным, то для опеРативного упРавления промышленным роботом используется также внешняя память.
Информация, содержащаяся в ОЗУ, в большинстве случаев утрачивается при включении питания устройства управления. Для ее сохранения, а также для увеличения объема информации применяют ВЗУ с большим объемом памяти. Внешняя память отличается от оперативной большим быстродействием и меньшей стоимостью, позволяет хранить информацию в течение неограниченного времени„ для чего применяют кассетные накопители с магнитной лентой, магнитные диски, кассеты полупроводниковой памяти и др. Простейшей единицей программной информации являе сл число (команда), представленное в дискретной или аналоговой форме и соответствующее единичной операции, выполняемой роботом (например, перемещение одного звена манипулятора, сжатие-разжатие его захватного устройства, выдача внешней команды и т.п.). В зависимости от характера единичной операции ей соответствует число, содержащее от одного (операции типа "включить.
выключить") до 13-14 бит информации (операции точного перемещения звена манипулятора). Группе единичных операций, имеющих законченный вид (например, перемещение рабочего органа манипулятора в определенную точку в результате совместной работы его звеньев), соответствует группа чисел, объединенная общими условиями воспроизведения, называемая кадром. Кадры могут объединяться в подпрограммы, соответствующие небольшой законченной последовательности действий робота. Воспроизведение управляющей программы, те. считывание требуемой информации из памяти СУ и передача ее исполнительным механизмам промышленного робота и обслуживаемого оборудования, осуществляется в определенной, заранее обусловленной последовательности. Такой способ воспроизведения применим для жестко- программируемых роботов.
Для решения более сложных задач, требующих адаптации к внешним условиям, этот порядок изменяется соответственно информации, получаемой от информационно-измерительной системы. Отработка управляющей программы заключается в реализации требуемых параметров перемещения механизмов промышленного Таблица 83 Состав систем управления Функциональное назначение устройство Пуяьт управления Часть устройства управления, позволяющая оператору задавать требуемые режимы работы системы управления, контролировать ве работу и обеспечивать ввод информации управляющей программы непосредственно в запоминающее устройство.
Ввод управляющей программы Считывание о прогрвммоноситвля управляющей про- граммы, содержащей всю информацию, необходимую для работы робота. Записи Занесение информации управляющей программы в запоминающее устройство для хранения. Запись, хранение н выдача всей управляющей про- граммы либо ее частей. Запоминания Хранения управляю- щей программы Запоминание, фиксация н длительное хранение управляющей программы нв программоноснтеле. Преобразования Преобразование управляющей программы в вид, необходимый для управления силовыми приводами. управления ! Автоматическое управление работой всех частей системы управления в соответствии с заданными режимом н программой.
Усиление мощности управляющих воздействий н нх передача нв двигатели отдельных степеней подвижности робота н (прн необходимости) на внешнее технологическое оборудование. Сравнения Сравнение информации о состоянии внешней среды и параметрах функционирования отдельных механизмов и систем робота с эвдвннымн управляющей программой значениями и вырабвтывание сигнала рассогласования на основании сравнения входного сигнала управляющей программы н сигнала, полученного от устройства обратной связи.
Вослпиттив от датчиков и преобразование информации о параметрах, состоянии внешней среды н функционировании механизмов и систем робота в внд, удобный для сравнения со значениями этих параметров, заданными управляющей программой. Обратной связи робота и обслуживаемого оборудования. К этим параметрам относятся: положение исполнительных звеньев, скорость и ускорение их движения, длительность циклов и др. В зависимости от характера и сложности технологических процессов, решаемого класса задач и реализации тех или иных требований, предъявляемых к роботам, с точки зрения управления их действиями (сложности управляющих устройств, универсальности, числа выполняемых функций, продолжительности цикла, быстродействия, помехозащищенности и т.п.), конструктивное исполнение и состав систем управления могут варьироваться, однако в общем виде структура Су содержит устройства (табл.
8.3), каждое из которых имеет определенное функциональное назначение. , Элементная база и комплектующие изделия систем управления роботов весьма разнообразны. В СУ промышленных роботов применяют все виды пневматических, электромеханических и электронных элементов и комплектующих изделий, разработанных для управляющих устройств общего назначения. Основой любой системы управления роботом является ее часть, обеспечивающая обработку информации. Системы управления наиболее простых ПР первого поколения реализуют, как правило, на базе пневматических управляющих элементов, обеспечивающих, помимо сравнительной простоты, также пожаро- и взрывобезопасность, сохранение работоспособности при наличии электромагнитных и радиационных попей.
В более сложных СУ используют электромеханические и полупроводниковые логические элементы — релейную или полупроводниковую логику с жесткой коммутацией. В СУ современных универсальных роботов с многоточечным позиционным и контурным управлениями для обработки информации применяют преимущественно мини- или микроЭВМ, что дает возможность решать более сложные задачи управления, легко программировать систему. Пневматические (струйные) логические элементы При отсутствии вблизи струи препятствий она не меняет своего направления,и давления Р и Р по всей области остаются постоянными. Если же вблизи струи поместить твердое препятствие, стенку 3 (рис.
8.4,б)„ то поперечное сечение вторичного течения уменьшается с увеличением его скорости и уменьшением статистического давления, в результате чего струя отклоняется к стенке, и в объеме 4 между струей и стенкой образуется циркулярная область с высокой скоростью вторичного течения и малым давлением Р' . Если в эту область ввести канал управления 5 с давлением Р„ , то ее обьем будет увеличиваться, а зона.прилипания струи к стенке Ь станет смещаться по течению струи. рк Ра«« Рсс. ЗЛ Слома отруоного элемента о оспопаэоеаноем ооудареноп струй рива Ре. Рис.а.4. Схема эффекта Кочнда Н Овнов« Ооаокакакмики 353 В основу работы струйных логических элементов управления положены три аэродииамичвских эффекта соударения струй, свойства струи газа изменять направление из-за прилипания к расположенной вблизи твердой стенке (эффект Коанда) и турбулизации ламинарного потока в результате внешних возмущений.
Струйный элемент первого типа (рис, 8.3) содержит входное питающее сопло 1, приемный канал 2 выходной канал 3 и сопло УПРаВЛЕНИЯ 4„ПРИ ОтСУтСтВИИ УПРаВЛЯЮЩЕГО СИГНаЛа ВХОдиаа СТРУЯ Рвх, распространяясь прямолинейно, формирует на выходе сигнал Р При воздействии управляющего сигнала Р„струя из питающего соплжа изменяет свое направление, попадая в приемный канал и образуя на выходе сигнал Р ',„. Струйные элементы второго типа используют эффект Коанда, суть которого заключается в том, что свободная струя 1 с давлением Р „, вытекая из сопла (рис. 8.4,а), увлекает за собой частицы окружающего газа (воздуха) и образует вторичное течение 8 на периферии струи. 382 Рюх ~ уер Рис.
Я!б. Схема струйного эпемента е турбупиэацоей потока Струйные элементы третьего типа, использующие эффект турбулизацин ламинарной струи, функционируют следующим образом (рис. 8.5). Если по относительно длинному гладкому каналу 1 подается поток в давлением Р „, то ламинарная струя, вытекающая из сопла„ нв некотором расстояйии 1 от него переходит в турбулентную, при этом длина участка / уменьшается в результате возмущающего воздействия управляющего сигнала Р , подаваемого из сопла упр управления 2 При достижении приемного канала 3 ламинарной струей в нем формируется давление Р „„, если же приемного канала достигает турбулентный поток, то выходное давление резко падает.
Сочетание различных струйных элементов позволяет строить логические управляющие устройства. Отечественная промышленность серийно выпускает комплект струйных элементов "Волга", состоящий из набора функциональных, периферийных и вспомогательных устройств, имеющих одинаковые габаритные размеры и стандартные цоколи. Питание струйных элементов производится от общего коллектора илн через индивидуальные фильтры. Рекомендуемый диапазон давлений питания 4 — 10 кПа Ррн повышенных требованиях к силовым и динамическим характеристикам ПР, работающих в тяжелых внешних условиях, можно применять унифицированные гидравлические аналоговые и дискретные элементы, состоящие из решающих гидравлических усилителей, механогидравлических преобразователей, стабилизаторов давления, гидравлических емкостей, гидравлических реле и тумблеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
