Промышленные роботы Ч. 2 учебное пособие

да контролируются параметры процесса калибровки – отклонение точки срабатывания робота по координате X , по координате Y , по координате Z . Для УПР типа ПР125, ПР150 и ПР200 допускаются следующие максимальные отклонения по осям декартовых координат: по оси X – 1 мм; по оси Y – 1,2 мм; по оси Z – 1,5 мм.

Метод активного измерительного контроля параметров калибровки дополнительно позволяет определить наличие механических дефектов в манипуляторах по величине биения инструмента. Биение оценивается по размаху отклонения соответствующей координаты за квант времени (0,5 с). Превышение допуска на величину рассеяния результатов измерений говорит о возможной некачественной сборке узлов манипулятора или о присутствии дефекта в узлах механи-

где n – количество полусекундных временных квантов, которое зависит от продолжительности рабочей программы.

Для роботов ПР125, ПР150 и ПР200 допустимыми максимальными значениями биений являются следующие: по оси Х – 0,6 мм; по оси Y – 1 мм; по оси

Z – 1,2 мм.

При реализации метода измерительного контроля можно выделить три вида погрешностей:

1) погрешность, возникающую из-за отклонения оси чувствительности датчика. Ось чувствительности датчика представляет собой прямую АВ, проходящую от центра шарообразной части калибровочного инструмента робота к оси контактной части датчика (рис. 6.5). Эту погрешность можно представить в виде функции f , где α – уголотклонения оси чувствительности датчика;

171

Структурная схема ИИС и алгоритм ее работы представлены соответственно на рис. 6.6 и 6.8.

Рис. 6.6. Структурная схема информационно-измерительной системы (ИИС) для определения параметров калибровки манипуляторов УПР: 1 – прецизионный блок питания датчиков; 2 – модуль АЦП; 3 – компьютер (РС); 4 – манипулятор УПР; 5 – калибровочный инструмент; 6 – контактная часть датчика; 7 – датчик отклонения; 8 – АЦП; 9 – коммутатор; 10 – оперативная память; 11 – внутренняя шина данных модуля; 12 – шинный формирователь данных модуля АЦП; 13 – шина данных интерфейса РС; 14 – интерфейс РС; 15 – блок управления с управляющей программой РС; 16 – дешифратор адреса модуля АЦП; 17 – внутренняя шина адреса модуля АЦП; 18 – шинный формирователь адреса модуля АЦП; 19 – шина адреса интерфейса РС; 20 – система управления роботом; 21 – блок управления с управляющей программой робота; 22 – пульт оператора; 23 – дисплей; 24 –

устройство вывода информации

Рис. 6.7. Гистограмма рассеяния значений (мм) отклонений координат характеристической точки рабочего органа манипулятора УПР типа ПР150: ряд 1 – отклонения – X, ряд 2 – отклонения +X, ряд 3 – отклонения – Y, ряд 4 – отклонения +Y, ряд 5 – отклонения

– Z, ряд 6 – отклонения +Z

173

Гистограмма рассеяния значений отклонений координат характеристической точки рабочего органа манипулятора (рис. 6.7) используется для отбора манипуляторов УПР повышенной точности, обеспечивающих функционирование роботизированных технологических комплексов лазерной резки и сварки, плазменной резки, нанесения клеев и герметиков.

Внедрение ИИС для определения параметров калибровки манипуляторов УПР позволило расширить области применения УПР, обеспечило снижение потерь при их ремонте и обслуживании.

175

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Зенкевич С.Л. Основы управления манипуляционными роботами / С.Л. Зенкевич, А.С. Ющенко. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 477 с.

2.Фролов В.К. Механика промышленных роботов: в 3 кн. / В.К. Фролов. –

М.: Высшая школа, 1998. – Кн. 1. –140 с.

3.Шахинпур М. Курс робототехники: пер. с англ. / М. Шахинпур. – М.:

Мир, 1990. – 527 с.

4.Юревич Е.И. Основы робототехники: учеб. пособие / Е.И. Юревич. – 2-е изд. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 416 с.

5.Фу К. Робототехника: пер. с англ. / К. Фу, Ф. Гансалес, К. Ли. – М: Мир, 1984. – 415 с.

6.Корендясев А.И. Теоретические основы робототехники: в 2 кн. / А.И. Корендясев, Б.Л. Саламандра, Л.И. Тывес; под ред. С.М. Каплунова; Ин-т машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. – М.: Наука, 2006. Кн. 1. – 383 с. –

Кн. 2. – 376 с.

7.Поезжаева Е.В. Промышленные роботы: учеб. пособие: в 3 ч. / Е.В. Поезжаева. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. – Ч. 1. – 64 с.

8.Поезжаева Е.В. Теория механизмов и механика машин: учеб. пособие / Е.В. Поезжаева. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 122 с.

9.Поезжаева Е.В. Лабораторный практикум по теории механизмов и робототехники: учеб. пособие / Е.В. Поезжаева. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-

та, 2007. – 120 с.

176

Рис. П. 1.1. Состав алгоритмического этапа проектирования технологического комплекса

177

Начало

ВводИД: Wo WЕ, I q , q

W

Прямой проход Определение Q ij и W j

Обратный проход Определение Q ij и W j

Определение точки q n и времени t n переключения

Интегрирование системы

дифференциальных Коррекция t n уравнений для полученного

времени t n

Требуется ли коррекция t n ?

Печать Q i (t)

Конец

Рис. П. 1.3. Блок-схема программы расчета оптимального по быстродействию движения схвата робота

179

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Алгоритмы управления роботами

Человек-оператор

Интеллектуальный

интерфейс

Оценка ситуации

Внешняя среда

Рис. П. 2.1. Схема системы интеллектуального управления роботом

180