4.3 Методи автоматичного програмного управління пр.

Розрізняють три методи автоматичного програмного управління ПР: методи циклового, позиційного і контурного управління.

При цикловому управлінні програмуються послідовність рухів в циклі і інтервали часу між окремими рухами і між циклами. Далі цикли повторюються. Інформація про положення робочих органів при цикловому управлінні задається, як правило, для крайніх положень виконавчих механізмів робота. Траєкторія переміщення робочого органу від одного крайнього положення до іншого не контролюється .

Позиційне управління – коли рух робочого органу ПР від одного крайнього положення до другого відбувається по заданих проміжних точках (позиціях). Контроль траєкторії руху між позиціями при цьому не здійснюється.

Контурне управління – коли керований рух робочого органу ПР від одного крайнього положення до другого відбувається по заданій траєкторії з установленим розподілом швидкостей уздовж цієї траєкторії.

Контурне управління можна розглядати як граничний випадок позиційного управління, коли число точок позиціонування прагне до нескінченності.

У промисловості, як правило, використовують змішане позиційно-контурне управління. При цьому для основних технологічних операцій потрібне контурне управління, для допоміжних – позиційне.

4.4 Загальна структура системи автоматичного програмного управління ПР.

Система автоматичного програмного управління ПР в загальному випадку повинна забезпечувати:

а) прийом і інтерпретацію команд, що поступають від людини оператора чи системи управління більш високого рівня;

б) управління рухом виконавчого механізму робота, яким, як правило, є маніпулятор, відповідно до заданої програми;

в) формування команд на технологічне устаткування, яке обслуговується роботом;

г) контроль за виконанням технологічних операцій на даному роботизованому технологічному модулі.

На рис.4.1 приведена узагальнена структурна схема системи програмного управління ПР.

До СУ вищого рівня

Рис.4.1 Узагальнена структурна схема системи програмного управління ПР

Ядром системи є обчислювально-логічний блок. Він реалізує необхідні закони функціонування ПР, його взаємодію з технологічним устаткуванням, координує роботу всіх блоків системи. У сучасних системах програмного управління ПР даний блок виконують на базі однієї або декількох мікро-ЕОМ або на базі мікропроцесорів.

Блоки сполучення в даній структурі призначені для підключення приводів виконавчого механізму робота до системи управління, а також для обміну інформацією дискретного виду з технологічним устаткуванням. Вони містять відповідні перетворювально-підсилювальні елементи.

Пульт оператора використовують для завдання режимів роботи системи програмного управління, формування команд ручного управління, індикації контрольної інформації і т. д.

До складу периферійного устаткування входять пристрої, призначені для підготовки, зберігання і завантаження в СПУ ПР управляючих програм, а також для підтримки режимів діагностики і наладки. Це можуть бути накопичувачі на магнітній стрічці або магнітних дисках, пристрої зчитування з перфострічки, дисплей і т. п.

З узагальненої структурної системи СПУ ПР видно, що управління приводами робота є далеко не єдиною функцією, що покладається на систему управління ПР.

У загальному випадку в робототехнічних системах прийнято виділяти три ієрархічні рівні управління (рис.4.2).

Рис.4.2 Ієрархічні рівні управління в РТС

На нижньому (виконавчому) рівні здійснюється управління приводами рухомих ланок маніпулятора і приводами пристрою пересування.

На тактичному рівні обчислюються закони узгодженого руху ланок виконавчого механізму ПР.

На стратегічному рівні планується траєкторія руху робочого органу ПР, відповідна виконанню роботом технологічної операції, яку він повинен виконувати.

Розбиття системи управління ПР на вказані ієрархічні рівні має, звичайно, декілька умовний характер. У деяких СПУ ПР можуть бути відсутніми окремі рівні управління, а в інших, навпаки, потрібне включення додаткових рівнів або підрівнів, наприклад, пов'язаних з синхронізацією роботи ПР і декількох одиниць технологічного устаткування. Проте наявність виконавчого рівня є обов'язковою для будь-якої СПУ ПР.

Важливо відзначити, що архітектура обчислювально-логічного блоку СПУ ПР не повторює вказані вище рівні управління. У загальному випадку цей блок може бути реалізований за допомогою однієї Мікро-ЕОМ, яка вирішує завдання всіх трьох рівнів управління ПР.