Robotin ohjausjärjestelmän ominaisuudet
Robotin rakenne ottaa käyttöön spatiaalisen avoimen linkin rakenteen, ja jokaisen nivelen liike on riippumaton. Päätepisteen liikeradan toteuttamiseksi tarvitaan useiden nivelten liikekoordinaatiota. Siksi sen ohjausjärjestelmä on paljon monimutkaisempi kuin tavallinen ohjausjärjestelmä, jolla on seuraavat ominaisuudet:
1. Robottiohjaus liittyy läheisesti rakenteelliseen kinematiikkaan ja dynamiikkaan. Robottikäden tilaa voidaan kuvata useilla koordinaateilla. Tarpeen mukaan valita eri viitekoordinaattijärjestelmä ja tehdä asianmukainen koordinaattimuunnos;
2. Usein vaaditaan liikkeen myötä- ja käänteisongelmien ratkaisemista. Lisäksi on huomioitava myös inertiavoimien, ulkoisten voimien (mukaan lukien painovoima), Coriolis-voimien ja keskeisten voimien vaikutus.
3, yksinkertaisella robotilla on myös vähintään 3-5 vapausastetta, monimutkaisemmilla roboteilla on yli tusina tai jopa kymmeniä vapausasteita. Jokainen vapausaste sisältää yleensä servomekanismin, joka on koordinoitava monimuuttuvaksi ohjausjärjestelmäksi.
4. Koordinoi orgaanisesti useita itsenäisiä servojärjestelmiä saadakseen ne toimimaan ihmisen tahdon mukaan ja jopa antamaan robotille tiettyä älykkyyttä. Tämän tehtävän voi suorittaa vain tietokone. Siksi robotin ohjausjärjestelmän on oltava tietokonejärjestelmä.
Kuvassa 5 robotin tilaa ja liikettä kuvaava matemaattinen malli on epälineaarinen malli, jossa on erilaisia tiloja ja muutoksia ulkoisissa voimissa, myös sen parametrit muuttuvat ja muuttujien välillä on edelleen kytkentöjä.
Kuvassa 6 robotin liike voidaan toteuttaa eri tavoilla ja poluilla, joten on olemassa "optimaalinen" ongelma. Kehittyneet robotit voivat käyttää tekoälymenetelmiä luodakseen valtavan tietokannan tietokoneiden kanssa tietokannan avulla ohjausta, päätöksentekoa, hallintaa ja toimintaa varten.
Perinteinen automaattikoneisto ei ole keskittynyt omaan toimintaansa, kun taas teollisuusrobotin ohjausjärjestelmä keskittyy enemmän kehon ja toimintakohteen väliseen suhteeseen.
Siksi robotin ohjausjärjestelmä on kytketty, epälineaarinen monimuuttujaohjausjärjestelmä, joka liittyy läheisesti kinematiikkaan ja dynamiikan periaatteisiin.
Koska todellinen työtilanne on erilainen, ohjaustapoja voi olla useita, yksinkertaisesta ohjelmointiautomaatiosta, mikroprosessoriohjauksesta pieniin tietokoneohjauksiin ja niin edelleen.
Robotin ohjausjärjestelmän ominaisuudet ja perusvaatimukset
Robotin hyvän ohjauksen toteuttamiseksi on tärkeää tuntea ohjatun robotin ominaisuudet, ja robotin dynamiikasta tiedämme, että sillä on seuraavat ominaisuudet:
1. Robotin olemus on epälineaarinen järjestelmä. On monia tekijöitä, jotka aiheuttavat robotin epälineaarisuuden, kuten rakenne, voimansiirron osat, ajokomponentit ja niin edelleen.
2. Nivelten välillä on kytkentävaikutus, joka ilmenee tietyn nivelen liikkeenä. Muihin niveliin tulee dynaamisia vaikutuksia, jolloin jokaisen nivelen on kestettävä muiden nivelten liikkeen aiheuttama häiriö.
3, on ajassa muuttuva järjestelmä, ja dynaamiset parametrit muuttuvat nivelliikkeen sijainnin mukaan.
Robotti on käytön kannalta erityinen automaatiolaitteisto, jonka ohjauksella on seuraavat ominaisuudet ja vaatimukset:
1, moniakselinen liikkeen koordinoinnin ohjaus vaaditun työskentelyradan luomiseksi. Koska robotin käden liike on synteesi kaikesta nivelliikkeestä, käden saattamiseksi liikkumaan asetetun lain mukaan on tarpeen hallita jokaisen nivelen koordinaatiota, mukaan lukien liikerata, toimintasekvenssi ja muut koordinoinnin näkökohdat.
2, korkea asennon tarkkuus, suuri nopeusalue
3. Järjestelmän staattisen virheprosentin tulee olla pieni
4. Jokaisen liitoksen nopeusvirhekertoimen tulee olla mahdollisimman yhtenäinen
5, sijainti ei ylitystä, dynaaminen vaste mahdollisimman nopeasti
6, täytyy käyttää plus (miinus) nopeudensäätöä
7, toiminnan kannalta ohjausjärjestelmällä on oltava hyvä ihmisen ja koneen välinen rajapinta, niin pitkälle kuin mahdollista kuljettajalle asetettujen vaatimusten vähentämiseksi.
8. Järjestelmäkustannusten näkökulmasta järjestelmän laitteistokustannuksia on vähennettävä mahdollisimman paljon ja ohjausjärjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi käytetään enemmän ohjelmistoservomenetelmiä.
Robotin ohjaustila:
Teollisuusrobotin ohjaustilan luokittelulle ei ole yhtenäistä standardia:
1. Robotin toiminnan ohjaustila
2. Robotin liikkeenohjaustila
(1. Robotin sijainnin ohjaustila: paikannusohjaustila - kiinteän asennon tila, monipisteasematila, servoohjaustila; polun ohjaustila: jatkuva liikeradan hallinta, pisteestä pisteeseen -ohjaus)
(2. Robotin nopeudensäätötila: nopeudensäätötila - kiinteän nopeuden säätö, muuttuvan nopeuden säätö; kiihtyvyyden ohjaustila - kiinteän kiihtyvyyden säätötila, muuttuvan kiihtyvyyden säätötila)
(3. Robotin voiman ohjaustila)
Robotin toimintosarjan ohjaustila
3. Robotin opetusohjaustila
(1. Opetus varsinaisella robotilla: suora opetusmenetelmä - tehotaso on erotettu opetukseen ja servotaso on yhdistetty opetukseen; Kaukosäätimen opetusmenetelmä - opetuslaatikon opetusmenetelmä, ohjaussauva opetusmenetelmä, isäntä-orja opetusmenetelmä)
(2. Ei robottiopetusta: epäsuora opetusmenetelmä - mallirobotin numero, erikoistyökalun numero; off-line-opetusmenetelmä -- numeerinen esitys, graafinen esitys, ohjelmiston kielten opetus)
Robotin ohjausjärjestelmän rakenne ja toimintaperiaate
Teollisuusrobottijärjestelmä on yleensä jaettu kahteen osaan: mekanismirunkoon ja ohjausjärjestelmään. Robottiohjausjärjestelmän elementtejä ovat pääasiassa tietokonelaitteistot ja toiminnanohjausohjelmistot, syöttö-/tulostuslaitteet ja -laitteet, käyttöjärjestelmä, anturijärjestelmä.
Teollisuusrobotin ohjausjärjestelmä on tärkeä osa robottia määritettävän tehtävän suorittamiseksi. Perustoiminnot ovat:
1. Muistitoiminto
2. Opetustoiminto
3, jossa oheislaitteiden kosketustoiminto
4, koordinaattiasetustoiminto
5, ihmisen ja koneen käyttöliittymä
6. Anturin liitäntä
7. Aseta servotoiminto
8. Vianmääritys ja turvasuojaustoiminto