Робототехника.Фу, Ли, Гонсалес (962794), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Описание операции установки болта в отверстие, приведенной в разд, 9.2, дано в табл. 9.8. ВОЗ Таблица 9.8. Описание болта ив языке системы ПГК Болт: Р((ОСЕВ(/КЕ (стержень высота, стержень радиус, стержень гривну головка высота, головка радиус, головке..грини); /»определение пвраметров»/ ОЕСЕАКЕ стернгень..
высота /*высоте стержня»/ головка высота /*высоте головки»/ стержень радиус /*рвднус стержня»/ головка радиус /*рвдиус головки«/ стержень грани /*число граней стержня», головка грани /* число граней головки*/ /*описание вышеупомянутых переменных квн переменаых е плвввюгаей точкой»/ Н.ОАТл /* определение формы стержня*/ СА1.1. оОЕ10(СУЕ!ЫО, «стержень», стержень высота, стержень радиус, стержень грани); /*определение формы головки*/ САЕЕ $01-10(Су!.!90, «головке», головка высоте, головка радиус, галов-' кз грани); /« формирование описания болте»/ САЕЕ МЕКОЕ(«стерхгень», «головкз», «объединение»); Еч)Р Болт 1 //рн»ге«ание. Выражения в /»...
»/ являются комиентвриями. Физические свойства тела, такие, как инерпия, масса и коэффициенты трения, могут ограничивать тип движений, осуществляемых роботом. Эти свойства не требуется хранить в памяти, поскольку они выводятся из модели объекта. Так как ни одна модель не является точной на 100 о/о, то, следовательно, тождественные части модели и объекта имеют незначительные различия в физических свойствах. Поэтому в модель необходимо вводить допуски (246). Представление состояний рабочего пространства. Для того чтобы генерировать программу робота, планировщик задач должен быть способен сформулировать все этапы сборки. Каждый этап сборки можно кратко представить текущим состоянием рабочего пространства.
Один из путей представления этих состояний заключается в описании взаимодействия всех объектов в рабочем пространстве в каждый момент времени. В языке АЕ предусмотрен оператор связи АРР/Х, который позволяет присоединять фрсймы друг к другу. Это эквивалентно физическому присоединению одной детали к другой, и если одна из деталей движется, то присоединенная деталь также будет двигаться. Язык АЕ позволяет автоматически изменять расположение систем координат, проводя соответствующие преобразования: 304 Например: Агр/Х деталь отверстие ТО деталь гт! О/Т/ЕУ; деталь отверстие- РгсАМЕ(п(/го/, )/ЕСТОгс(1, О, О).
мм); означает, что система координат деталь отверстие присоединяется к системе координат, связанной с деталью. В системе Ас/ТОРАЕЕ для представления состояний рабочего пространства применяется граф. Вершины графа обозначают объекты, а дуги — связи между ними. Связи могут быть следующих видов: 1. Соединение. Объект может быть закреплен жесткой связью, присоединен гибкой связью или условно соединен с другим объектом.
Первым двум видам соединений соответствует оператор АРТ/Х в языке А/. Условное соединение означает, что объект удерживается силой тяжести, но не строго закреплен. 2 Ограничение. Связи типа ограничения представляют собой физические ограничения между объектами, которые могут двигаться поступательно или совершать вращательные движения. 3. Компонент сборки.
Он используется, чтобы указать, что подграф, связанный дугой этого типа, является этапом сборки и может быть рассмотрен в качестве объекта. В процессе сборки граф изменяется, чтобы отражать текущее состояние сборки во времени. "х:о 9.3.2. Описание задачи сборки Описание задачи сборки дается на языке высокого уровня. Наилучшим вариантом для пользователя было бы общение с системой на естественном языке, что привело бы к исключению описания этапов сборки. Тогда задача сборки водяного насоса могла бы быть определена командой «собрать водяной насос». Однако до такого уровня еще очень далеко и пока нельзя обойтись без подробного описания последовательности сборки.
Современный подход представляет собой использование языка программирования с хорошо разработанным синтаксисом и семантикой, что облегчает пользователю подробно описывать последовательность сборки. Задачу сборки можно представить в виде последовательности состояний модели рабочего пространства, которые определяются взаимным расположением всех объектов в рабочем пространстве.
Один из путей описания взаимного расположения объектов заключается в использовании пространственных связей между этими объектами. Например, рассмотрим рабочее пространство состояний из блоков, показанное на рис, 9.5. Чтобы указать, что две поверхности касаются друг друга, введем пространственную связь АОА/НЕТ. Тогда для описания двух ситуапий. изображенных на рис. 9.5, могут быть использованы выражения из боб еуедтеее>ль грань! 1 Рис. 9ть Рабочее пространство из блоков. метода является то, что он не дает всю необходимую информацию для описания операции. Например, вращаю>ций момент, требуемый для затягивания болта, не может быть включен в описание состояния. Таблица 9.9, Описание состояний рабочего пространства из модельных блоков Состояние А (блок 1 грань 1 (блок 1-грань 8 (блок 8 грань 1 Состояние В (блок ! грань 1 (блок 1-грань 8 (блок 2 грань 8 АОА!ХЗТ стол) ЛОЛ!ХЗТ блок 2 грань 1) Аб А! Х 3Т стол) АОЛ1ХЗТ стол) АОА!ХЗТ блок 2 грань 1) АЙЛ1ХойТ блок 8 грань 1) Альтернативный подход заключается в описании задачи в виде последовательности символических операций на объектах.
Обычно так>ко имеется ряд пространственных ограничений на обьекты, устраняющих любую неопределенность. Эта форма описания подобна форме, используемой в схеме промышленной сборки. Большинство языков, ориентированных на роботы, приспособлено к этому типу описания. Язык АЕ обладает ограниченными возможностями описания задачи с помощью этого метода.
С помощью оператора АРР1Х объектный фрейм может быть присоединен к идентификатору табл. 9.9. Если мы предположим, что состояние А — начальное и состояние  — конечное, тогда их можно использовать для описания задачи подъема блока 3 и размещения его на верхней грани блока 2. Если же состояние А — конечное и состояние  — начальное, мы имеем задачу съема блока 3 и размещения его на столе. Преимущество использования этого типа представления заключается в том, что состояния рабочего пространства легко интерпретируются человеком и, более того, легко определяются и модифицируются. Существенным ограничением этого !те>ус ясгьггль !грань ! 8 Олреде.шние изменений состояний рабочего лростронетео РЕАСЕ (объект), (предлог) (схватывание) (конечное состояние) (ограничения) (тогда-держать) где (объект) (предлог) сичволическое имя объекта либо "!Х", либо "ОХ" используется для определения типа операпии определяет способ захвата обьекта определяет ограничения указывает, что схват должен оставаться в прежнем поло- жении после завершения команды.
(схватывание) (ограничение) <тогда-держать> 1<омондь> длл описания инструмента ОРЕКАТЕ <инструмент> <загрузить-список) <в положении> <приспособление> (конечное состояние) (инструмент-параметры) (тогда-держать) где (инструмент) — определяет инструмент, который должсп быть использован — определяет список вспомогательных принадлежностей — определяет рабочее положение инструиента — определяет новое приспособление — определяет конечное состояние, которое должно быть достигнуто по завершении команды — определяет рабочие параметры инструмента, такие, как скорост~ и направление врашения — означает, что рука должна оставаться в прежнем поло>кении после завершения команды <загрузить-список) (в положении) (приспособление) (конечное-состояние> (инструмент-параметры) (тогда-держать) бот (>агпт для указания того, что рука робота удерживает объект.
В этом случае движение объекта к другой точке представляется движением системы координат, связанной не с рукой, а с объектом. Например, процесс установки болта в отверстие (рис. 9.1) Определяется следующим образом: АГР1Х болт головка болта ТО рука; МО)!Е болт головка болта ТО деталь отверстие; В работе [233] предложен язык, называемый КАРТ, в котором применяются операторы АОА!1!>15Т, ТТТ и СОРЕАНАК для описания связи между свойствами объектов, которыми могут быть: плоские или сферические поверхности, цилиндрические стержни и отверстия, контуры и вершины. Эти свойства определяются с помощью фреймов, подобных тем, которые используются в языке АЕ.
Например, две операции в рабочей зоне с блоками (рис. 9.5) могут быть описаны следующим образом; РЕАСЕ блок 3 50 ТНАТ (блок 2 грань 3 АОА1Н5Т блок 3 грань 1) РЕАСЕ блок 3 50 ТНАТ (блок 3 грань ! АОА11т'5Т стол) Таблица 9.10. Определение изменения состояний рабочего пространства и команды для описания инструмента в системе АОТОРАЗЗ Затем выделяются пространственные связи для определения ограничений на взаимное расположение объектов, которые требуются для выполнения задачи сборки. В системе А(!ТОРАББ, имеющей более совершенный синтаксис, также используется этот тип описания, и команды, связанные со сборкой, делятся на три группы: 1.
Команды изменения состояния. Описывают операцию сборки как перемещение и установку деталей, 2 Команды описания инструмента. Описывают тип инструмента, который необходимо использовать. 3. Команды закрепленита Описывают операпин закрепления деталей. Синтаксис этих команд более сложный (табл. 9.10). Например, для описания операции установления болта в отверстие и его завинчнвания использовано следующее предложение: РАТАСЕ болт О!>1 деталь БНСН ТНАТ болт головка болта 1Б АС10ЯЕГ> Ф!ТН деталь отверстие; Г>К!ЧЕ 1!>1 болт АТ болт схват 5(!СН ТНАТ ТОКО(7Е !Б ЕО !2.0 1!У-СБВ (7Б1!>>6 воздух устройство для завинчивания; 9,3,3. Синтез программы Синтез программы для управления движением робота на основе описания задачи является одним из наиболее важных и трудных этапов планирования задачи сборки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
