Roboto valdymo sistemos charakteristikos
Roboto struktūra perima erdvinę atviro ryšio struktūrą, o kiekvienos jungties judėjimas yra nepriklausomas. Norint realizuoti galutinio taško judėjimo trajektoriją, reikalingas kelių sąnarių judesių koordinavimas. Todėl jo valdymo sistema yra daug sudėtingesnė nei įprasta valdymo sistema, turinti šias charakteristikas:
1. Roboto valdymas yra glaudžiai susijęs su struktūrine kinematika ir dinamika. Roboto rankos būsena gali būti apibūdinta įvairiomis koordinatėmis. Pagal poreikį pasirinkti skirtingą atskaitos koordinačių sistemą ir atlikti atitinkamą koordinačių transformaciją;
2. Dažnai reikia išspręsti judėjimo pirmyn ir atvirkščiai problemas. Be to, taip pat būtina atsižvelgti į inercinių jėgų, išorinių jėgų (įskaitant gravitaciją), Koriolio jėgų ir centrinių jėgų įtaką.
3, paprastas robotas taip pat turi bent 3–5 laisvės laipsnius, sudėtingesni robotai turi daugiau nei tuziną ar net keliasdešimt laisvės laipsnių. Kiekvienas laisvės laipsnis paprastai turi servo mechanizmą, kuris turi būti suderintas, kad būtų sudaryta daugiapakopė valdymo sistema.
4. Organiškai koordinuokite kelias nepriklausomas servo sistemas, kad jos veiktų pagal žmogaus valią ir netgi suteiktų robotui tam tikro intelekto. Šią užduotį gali atlikti tik kompiuteris. Todėl roboto valdymo sistema turi būti kompiuterinė.
5, matematinis modelis, apibūdinantis roboto būseną ir judėjimą, yra netiesinis modelis, su skirtingomis būsenomis ir išorinių jėgų pokyčiais, jo parametrai taip pat keičiasi, o tarp kintamųjų vis dar yra ryšys.
6, roboto judėjimas gali būti atliktas įvairiais būdais ir keliais, todėl yra „optimali“ problema. Pažangūs robotai dirbtinio intelekto metodais gali sukurti didžiulę informacijos bazę su kompiuteriais, naudodamiesi valdymo, sprendimų priėmimo, valdymo ir valdymo informacinės bazės pagalba.
Tradicinė automatinė technika nėra orientuota į savo veiksmus, o pramoninio roboto valdymo sistema daugiau dėmesio skiria kūno ir veikimo objekto santykiams.
Todėl roboto valdymo sistema yra susieta, netiesinė kelių kintamų valdymo sistema, glaudžiai susijusi su kinematikos ir dinamikos principais.
Kadangi tikroji darbo situacija yra skirtinga, gali būti įvairių valdymo būdų – nuo paprasto programavimo automatizavimo, mikroprocesorinio valdymo iki mažo kompiuterio valdymo ir pan.
Roboto valdymo sistemos charakteristikos ir pagrindiniai reikalavimai
Norint įgyvendinti gerą roboto valdymą, svarbu žinoti valdomo roboto charakteristikas, o iš to, ką žinome apie roboto dinamiką, jis turi šias savybes:
1. Roboto esmė – netiesinė sistema. Yra daug veiksnių, lemiančių roboto netiesiškumą, pavyzdžiui, konstrukcija, transmisijos dalys, vairavimo komponentai ir pan.
2. Tarp sąnarių atsiranda sukabinimo efektas, kuris pasireiškia tam tikro sąnario judėjimu. Atsiras dinaminis poveikis kitiems sąnariams, todėl kiekvienas sąnarys turi atlaikyti kitų sąnarių judėjimo sukeltus trikdžius.
3, yra laikui bėgant kintanti sistema, o dinaminiai parametrai keičiasi atsižvelgiant į sąnario judesio padėtį.
Naudojimo požiūriu robotas yra speciali automatikos įranga, kurios valdymas turi šias charakteristikas ir reikalavimus:
1, kelių ašių judesio koordinavimo valdymas, norint sukurti reikiamą darbo trajektoriją. Kadangi roboto rankos judesys yra visų sąnarių judesių sintezė, norint, kad ranka judėtų pagal nustatytą dėsnį, būtina kontroliuoti kiekvieno sąnario koordinaciją, įskaitant judesio trajektoriją, veiksmų seką ir kitus koordinavimo aspektus.
2, didelis padėties tikslumas, didelis greičio diapazonas
3. Sistemos statinių klaidų lygis turi būti mažas
4. Kiekvienos jungties greičio paklaidos koeficientas turi būti kuo nuoseklesnis
5, padėtis be viršijimo, dinaminis atsakas kuo greičiau
6, reikia naudoti pliuso (minuso) greičio valdymą
7, eksploatavimo požiūriu reikalaujama, kad valdymo sistema turėtų gerą žmogaus ir mašinos sąsają, kad būtų kuo labiau sumažinti reikalavimai operatoriui
8. Sistemos sąnaudų požiūriu reikalaujama kiek įmanoma sumažinti sistemos techninės įrangos sąnaudas, o valdymo sistemos našumui pagerinti naudojama daugiau programinės įrangos servo metodų.
Roboto valdymo režimas:
Nėra vieningo pramoninio roboto valdymo režimo klasifikavimo standarto:
1. Roboto veiksmų valdymo režimas
2. Roboto judesio valdymo režimas
(1. Roboto padėties valdymo režimas: padėties nustatymo valdymo režimas - fiksuotos padėties režimas, kelių taškų padėties režimas, servo valdymo režimas; kelio valdymo režimas: nuolatinis trajektorijos valdymas, valdymas nuo taško iki taško)
(2. Roboto greičio valdymo režimas: greičio valdymo režimas – fiksuoto greičio valdymas, kintamo greičio valdymas; Pagreičio valdymo režimas – fiksuoto pagreičio valdymo režimas, kintamo pagreičio valdymo režimas)
(3. Roboto jėgos valdymo režimas)
Roboto veiksmų sekos valdymo režimas
3. Roboto mokymo valdymo režimas
(1. Mokymas naudojant tikrąjį robotą: tiesioginis mokymo metodas - galios lygis atskirtas nuo mokymo, o servo lygis yra prijungtas prie mokymo; nuotolinio valdymo mokymo metodas - mokymo dėžutės mokymo metodas, vairasvirtės mokymo metodas, pagrindinio-vergo mokymo metodas)
(2. Be roboto mokymo: netiesioginis mokymo metodas – modelio roboto numeris, specialaus įrankio numeris; Neprisijungęs mokymo metodas -- skaitmeninės įvesties rodymas, grafinis rodymas, programinės įrangos kalbos mokymas)
Roboto valdymo sistemos struktūra ir veikimo principas
Pramoninė robotų sistema paprastai skirstoma į dvi dalis: mechanizmo korpusą ir valdymo sistemą. Roboto valdymo sistemos elementus daugiausia sudaro kompiuterinė aparatinė įranga ir operacijų valdymo programinė įranga, įvesties / išvesties įranga ir įrenginiai, pavaros sistema, jutiklių sistema.
Pramoninio roboto valdymo sistema yra svarbi roboto dalis, norint atlikti nustatytą užduotį. Pagrindinės funkcijos yra šios:
1. Atminties funkcija
2. Mokymo funkcija
3, su periferinės įrangos kontaktine funkcija
4, koordinačių nustatymo funkcija
5, žmogaus ir mašinos sąsaja
6. Jutiklio sąsaja
7. Padėties servo funkcija
8. Gedimų diagnostika ir saugos apsaugos funkcija