- •2.На какие основные виды можно подразделить управление движением, рассматривая управление манипулятором как задачу формирования траектории движения?
- •3.Как осуществляется управление манипулятором Пума?
- •4. Как осуществляется методика вычисления управляющих моментов?
- •5. Приведите эквивалентную схему двигателя постоянного тока с управлением в цепи якоря, который может быть использован в сочленениям манипулятора?
- •6.Запишите выражения для момента развиваемого на выходном валу двигателя?
- •7.Изложите метод получения передаточной функция одного сочленения робота.
- •13. Как осуществляется независимое программное управление движением?
- •14. Как осуществляется независимое программное управление движением по скорости?
- •15. Как осуществляется независимое программное управление движением по ускорению?
- •16. Как осуществляется независимое программное управление движением по силе?
- •17. Как осуществляется адаптивное управление по заданной модели
- •18. Как осуществляется независимое адаптивное управление движением?
- •19. Какие методы измерения в дальней зоне Вы знаете? Кратко опишите принцип их работы?
- •20. Как осуществляется очувствление в ближней зоне?
- •Индуктивные датчики
- •21. Какие тактильные датчики Вы знаете? Кратко опишите принцип их работы
- •Дискретные пороговые датчики
- •Аналоговые датчики
- •22. Как осуществляется силомоментное очувствление?
- •23/24. Как производиться планирование траекторий манипулятора?
- •25. Как производиться сглаживание траектории в пространстве присоединенных переменных?
- •27. Как определяется скорость точки звена манипулятора?
- •28. Как записывается кинетическая и потенциальная энергия манипулятора?
- •29. Запишите уравнения манипулятора в форме Лагранжа-Эйлера?
- •30. Какие типы управления манипуляторам Вы знаете?
- •31/32.Опишите блок-схему планировщика траекторий?
- •33.Дайте общую постановку задачи планирования траекторий?
- •34.Как производиться расчет 4-3-4 траектории?
- •35.Как производиться сглаживание траектории в пространстве присоединенных переменных?
- •36. Как производиться планирование траекторий манипулятора в декартовой системе координат?
- •41.Как осуществляется управление универсальным роботом?
- •42.Перечислите состав и конструкция унифицированных мехатронных модулей ?
- •43.Перечислите состав модулей системы управления cу уртк .
- •44.Перечислите назначение и основные характеристики системы управления уртк .
- •50.Как осуществляется тестирования системы управления?
15. Как осуществляется независимое программное управление движением по ускорению?
Независимое программное управление движением по ускорению
Независимое программное управление движением по ускорению [186] расширяет возможности управления движением по скорости, включая управление ускорением. Оно является альтернативной управлению по положению, при котором непосредственно учитывается положение или ориентация конечного звена манипулятора. Всякое управление по обратной связи производится относительно конечного звена, следовательно, предполагается.что желаемые ускорения при
заданном движении конечного звена заранее определяются пользователем.
Действительное и желаемое положения и ориентация конечного звена манипулятора могут быть представлены следующими однородными матрицами преобразования размерностью 4X4:
где п, s. а — единичные векторы, направленные соответственно вдоль главных осей х, у. zсистемы координат конечного звена, а р(0—вектор положения конечного звена относительно базовой системы координат. Ориентация подматрицы [л. s. а] определяется с помощью углов Эйлера, описывающих вращение (а. р. у) относительно базовой системы координат и соответствии с уравнением (5.7-25.
(0
= pJ(?)
— р(f) =
рЦ>)
— Ри
(О РІ
(0
-р,(п_
(5.7-27)
Аналогичным образом ошибка ориентации определяется как расхождение между желаемой и действительной ориентацией осей конечного звена и может быть представлена следующим
образом:
е0(/) = 1/2 in(/) X n" + s(о X s* + a (QX а*|. (5.7-28)
Следовательно, управление манипулятором основывается на сведении указанных ошибок конечного звена к нулю.
Для шестизвенного манипулятора можно совместить линейные скорости v(/) и угловые скорости ш(/) конечного звена в шестимерном векторе х(/):
X(')=[I(/) ] = N(4)q(,)' (5-7-29)
где N (q) — матрица размерностью GX 6, определенная уравнением (5.7-10). Уравнение (5.7-29) является основным для независимого программного управления движением по скорости, где скорости в сочленениях находятся из скоростей конечного звена. Аналогично могут быть определены ускорения в сочленениях нз ускорения конечного звена х (/). Производная по времени от х(/) представляет собой ускорение конечного звена
х (0 = N (q) q(0 + N (q. q) q(t). (5.7-30)
Управление заданным движением по ускорению с использованием обратной связи основано на сведении ошибок позиционирования и ориентации конечного звени к нулю. Если траектория движения манипулятора задана в декартовых координатах, то известны желаемые положения pJ(/), скорость vd(/) и ускоренно v*(/) относительно базовой системы координат. Для уменьшения ошибки Позиционирования каждый двигатель в сочленениях манипулятора должен развить необходимые моменты и усилия. По существу это приводит к возникновению линейного ускорения конечного звена v(/), которое удовлетворяет следующему уравнению:
V (0 = Vd(/) + к,[v-W- V (/)] + ft, Ip* {/) - Р (0]. (5.7-31)
где k\н k%— скалярные константы. Уравнение (5.7-31) может быть записано в виде
ёр (0 + *іё„ (0 + k#p(0 — 0. (5.7-32)
где ер(/)=р**(/)—р(/). Входные моменты и силы должны выбираться таким образом, чтобы гарантировать асимптотическую сходимость к нулю ошибки позиционирования конечного звени. Для этого необходимо выбрать k\н k2так, чтобы характеристические корни уравнения (5.7-32) имели