Особенности программирования промышленных роботов.

Для обеспечения движений ПР в соответствии с требованиями технологического процесса необходимо произвести ввод программы. Непосредственному программированию предшествует разработка алгоритма функционирования управляющей программы. Этот алгоритм формируется с учетом специфики конкретного технологического процесса и оборудования. В указанном алгоритме определяется последовательность использования всей требуемой для функционирования ПР информации, включая очередность выполнения отдельных операций и длительность их реализации. Помимо этого в алгоритме предусматривается информация, необходимая для обеспечения взаимодействия ПР с оборудованием.

Особенности программирования ПР в значительной степени определяются их назначением. Так, управляющая программа ПР, выполняющего окрасочные, сварочные и другие аналогичные работы, представляет собой неразветвляемую последовательность выполняемых операций, которая запоминается в режиме обучения.

Управляющая программа ПР, обслуживающего металлорежущие станки, в значительной степени определяется как его конструкцией, так и числом единиц оборудования.

Управляющая программа промышленных роботов с цикловым управлением набирается непосредственно с пульта оператора путем нажатия соответствующих кнопок. Например, формат команды устройства управления УЦМ-663 набирается путем последовательного нажатия кнопок выбора кода операции, направления движения, номера степени подвижности и номера точки.

Для ввода программы в устройство управления УЦМ-100 используется выносной программатор. Вначале с помощью десятичной клавиатуры набирается адрес ячейки ОЗУ, Затем Нажимается кнопка РГА (регистр адреса) и набранная информация переносится в регистр адреса, правильность установки которого можно проконтролировать по цифровому дисплею. После этого набирается первая команда программы нажатием соответствующей кнопки кода операции и ее информационная часть на десятичной клавиатуре.

Контроль правильности набора осуществляется по цифровому дисплею. Если программа набрана верно, нажимается кнопка ЗП (запись) и производится загрузка программы в ячейку ОЗУ с выбранным адресом. Ввод последующей команды производится аналогично.

В ПР с позиционно-контурным управлением широкое распространение находит программирование методом обучения. Процесс обучения подразделяется на следующие виды:

• 1) обучение ПР с целью формирования кадров управляющей программы. Производится путем задания оператором рабочих движений ПР, при которых положение рабочего органа определяется показаниями датчиков положений звеньев ПР;

• 2) обучение ПР адаптивным формам поведения. Осуществляется путем ввода алгоритмов коррекции управляющих программ при изменении внешних условий, либо ввода в память данных о положении и характеристиках объектов внешней среды.

• Процесс обучения состоит из четырех фаз: приведение системы в требуемое состояние; запоминание состояния систем ПР; преобразование запомненных данных; воспроизведение (реализация) движения и их корректировка.

Для приведения ПР или его сенсорных устройств в требуемое состояние в составе аппаратных и программных средств ПР должны быть предусмотрены следующие средства: управления перемещением каждой степени подвижности ПР в отдельности при сохранении остальных степеней подвижности в неизменном положении; управления согласованным перемещением нескольких или всех степеней подвижности ПР в соответствии с требованиями технологии обучения; частичного или полного исполнения управляющей программы до заданного оператором кадра программы и со скоростью, заданной оператором; контроля оператором текущего состояния степеней подвижности ПР; автоматического ocтанова ПР при достижении значений сенсорных сигналов, заданных оператором, или при достижении предельных допустимых состояний робота.

Для запоминания в процессе обучения состояния звеньев ПР в составе аппаратных и программных средств ПР должны быть предусмотрены следующие средства: считывания и занесения в память показаний датчиков положения рабочего органа ПР; считывания и занесения в память показаний сенсорных устройств и связанного с устройством программного управления датчиков технологического оборудования; ввода оператором дополнительных команд и данных для управления технологическим оборудованием и указания режимов работы устройства программного управления и ПР в рабочем режиме; автоматического размещения в памяти последовательности запоминаемых в процессе обучения состояний систем ПР и команд оператора; индикации адреса в памяти и значений, введенных в память устройства программного управления данных; изменения расположения в памяти введенных ранее массивов данных и указание адреса данных, вновь вводимых или исключаемых с целью редактирования управляющей программы; коррекции данных в памяти устройства программного управления по показаниям датчиков и с помощью ввода их числовых значений; управления процессом обучения, индикации и ввода команд и численных значений данных («пульт обучения» и т, п.).

Системы обучения следует подразделять на три класса:

• А — простейший, обучение производится путем ввода в память устройства программного управления последовательности состояний ПР и технологических команд. Возможно наличие линейной интерполяции, средства организации адаптивной работы ПР отсутствуют. Точность рабочих движений ПР соответствует точности движения в процессе обучения. При изменении размеров или ориентации рабочего органа ПР требуется переобучение ПР;

• В — расширенный, средства класса А дополняются средствами редактирования исходной формы управляющей программы, линейной, круговой (и возможно других типов) интерполяции и средствами обратного преобразования координат для ПР непрямоугольной кинематической схемы. Обучение производится путем организации движений в системе координат объектов внешней среды с использованием обратного преобразования координат. Допускается использование средств трансляции исходной формы управляющей программы в рабочую форму вне режима реального времени после окончания процесса обучения и до включения рабочего режима. Изменение размеров или ориентации рабочего органа ПР не требует переобучения ПР;

• С — высший, обучение производится комбинированным методом и обеспечивает получение адаптивной управляющей программы в виде последовательности операторов и команд условных переходов в системе команд ЭВМ устройства программного управления и соответствующих структур данных, содержащих все необходимые числовые параметры и операции для выполнения рабочих движений и контрольных действий ПР с адаптацией к неизвестным параметрам рабочего процесса. Точность рабочих движений ПР соответствует точности работы его системы управления, определяемой ТУ на ПР. Использование специальных видов интерполяции, преобразований координат и трансляции обеспечивает повышение производительности обучения по сравнению с системой класса А.