Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Роботы и робототехника лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
В данном конкретном случае имена программ совпадают –
это возможно потому, что четыре программы расположены на четырёх физически (или виртуально) разных контроллерах с разными областями памяти. Названия совпадают в данном примере исключительно для удобства запоминания – содержание программ –
разное.
После нажатия кнопки «
не станут видимы четыре окна
OK» подождите около минуты, пока
Multi Function Panel No.0-No.4, со-
стоящие из двух частей (рис. 6.10).
Если нижняя часть панели
MultiFunction Panel видна час-
тично (не умещается целиком на экран), нажмите правой кнопкой
мыши на ней и в выпадающем меню
расположение:
Free, Bottom, Right, Relative (свободное, снизу,
Position выберите её удобное
справа, относительно – соответственно). Кроме того, можно убрать нижнюю часть панели или показать её частично, используя
кнопки области 1:
Рис. 6.10. Окно Multi Function Panel
Также откроются I/O Monitor BoardNo.0-No.4 (панели отслеживания входных, выходных и внутренних сигналов) (рис.
6.11).
111
Рис. 6.11. Панель отслеживания входных, выходных и внутренних сигналов
Данные панели позволяют виртуально соединить дискретные линии входа/выхода роботов и, в частности, промоделировать
физические кабели, связывающие дискретные входы/выходы физически существующих роботов и позволяющие роботам обмениваться синхросигналами.
Для моделирования описанного кабеля нажмите в вышеприведённом окне мышкой
Config/Interlock Config, появится окно, по-
казанное на рис. 6.12.
Рис. 6.12. Окно Interlock Config
112
Теперь в окне DataViewer стала доступна для вызова вкладка
Terminal (рис. 6.13).
Рис. 6.13. Окно DataViewer с активной вкладкой Terminal
Выделите мышью любой робот, например R01, и нажмите на
вкладку
Terminal. Появившееся окно, аналогично терминалу уда-
лённого доступа KCwinTCP, позволяет программировать виртуальный контроллер на языке
Рис. 6.14. Окно DataViewer с виртуальным терминалом удалённого доступа
AS (рис. 6.14).
KCwinTCP
113
Кроме того, окно содержит изображение лицевой панели
контроллера с возможностью управления ею и дополнительные
функции, назначение которых можно узнать, подведя мышь к пиктограмме интересующей кнопки. Например, можно переходить
между окнами
Terminal различных роботов, нажимая кнопки R01-
R04 (область 1). При закрытии панелей MultiFunction Panel и I/O
monitor – Board
открыть их заново можно соответствующими
кнопками (области 2 и 3, соответственно).
12. Создайте в окне
альных роботов по
граммами (программами движения)
Terminal для каждого из четырёх вирту-
PC-программе, которые вместе с motion про-
pr140213 обеспечивают со-
вместную работу роботов, оговоренную ранее.
В окне
Terminal, соответствующем роботу R01, наберите по-
следовательность команд:
> edit sig040313r1.pc
1. wait sig(1011)
2. signal 2060
3. e
В окне Terminal, соответствующем роботу R02, наберите ко-
манды:
> edit sig040313r2.pc
1 wait sig(1011) or sig(1014)
2 if sig(1011) then
3 signal 2040
4 end
5 if sig(1014) then
6 signal 2060
7 end
8 e
В окне Terminal, соответствующем роботу R03:
> edit sig040313r3.pc
1 wait sig(1011) or sig(1004)
2 if sig(1011) then
3 signal 2040
114
4 end
5 if sig(1004) then
6 signal 2020
7 end
8 e
В окне Terminal, соответствующем роботу R04:
> edit sig040313r4.pc
1 wait sig(1011)
2 signal 2020
3 e
□□
115
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипу-
ляционными роботами: учебник для вузов. 2-е изд., испр. и доп.
М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 480 с.
Крейг Д. Введение в робототехнику. Механика и управле-
2.
Изд-во Институт компьютерных исследований, 2013. 564 с.
ние.
3. Основы теории исполнительных механизмов шагающих
роботов / Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Кулаков Б.Б. и др.
Изд-во «Рудомино», 2010. 170 с.
4. Проектирование систем приводов шагающих роботов с
древовидной кинематической системой: учебное пособие для
вузов / Л.А. Каргинов, А.К. Ковальчук, Д.Б. Кулаков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 116 с.
5.
Мачульский И.И. Робототехнические системы и комплек-
сы. М.: Транспорт, 1999. 446 с.
Иванов В.А., Медведев В.С. Математические основы тео-
6.
рии оптимального и логического управления. М.: Изд-во МГТУ
им. Н.Э. Баумана, 2011. 600 с.
7.
Ноф. Ш. Справочник по промышленной робототехнике.
Т. 1 / пер. с англ.; под ред. Д.Ф. Миронова. М.: Машиностроение,
1989. 480 с.
Накано Эйдзи. Введение в робототехнику / пер. с яп.; под
8.
ред. А.М. Филатова. М.: Мир, 1988. 335 с.
9.
Матюхин В.И. Управление механическими системами:
монография. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 320 с.
Бурдаков С.Ф., Дьяченко С.Ф., Тимофеев А.Н. Проекти-
10.
рование манипуляторов промышленных роботов и роботизированных комплексов. М.: Высшая школа, 1986. 264 с.
11.
Шахинпур М. Курс робототехники / пер. с англ.; под ред.
С.Л. Зенкевича. М.: Мир, 1990. 527 с.
Фу К. Гонсалес Р., Ли К. Робототехника / пер. с англ.; под
12.
ред. В.Г. Градецкого. М.: Мир, 1989. 624 с.
Каляев И.А., Гайдук А.Р. Модели и алгоритмы коллек-
13.
тивного управления в группах роботов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009.
280 с.
и др. М.:
М.:
116
14. Зенкевич С.Л., Назарова А.В., Чжу Хуа. Моделирование
и анализ движения группы мобильных роботов в среде ROS // Мехатроника, автоматизация, управление. №5, 2017. С. 317-320.
Норенков И.П. Основы автоматизированного проектиро-
15.
вания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 430 с.
Воротников С.А. Информационные устройства робото-
16.
технических систем. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
384 с.
17.
Пупков К.А., Коньков В.Г. Интеллектуальные системы.
М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.
Пупков К.А. Мехатроника: учебное пособие. М.: Изд-во
18.
РУДН, 2008. 132 с.
19. Математическое моделирование систем приводов робо-
тов с древовидной кинематической структурой: учебное пособие
для вузов / Д.Б. Кулаков и др. М.: Изд-во «Рудомино», 2008. 64 с.
20.
Ковальчук А.К., Лобачев В.И. Расчёт точности позицио-
нирования схвата автоматического манипулятора / под ред. Е.И.
Мусатова. М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1988. 16 с.
21. 90209-1017DED_AS-Language_Reference_Manual – Руководство по языку программирования AS.
22. 90204-1021 DED External IO Manual.pdf – Руководство по
внешним сигналам входа/выхода.
23. 90203-1083DEG D Series Controller Operation Manual –
руководство по работе с контроллерами серии D роботаманипулятора Kawasaki.
24. 90202-1087DEC FS, FC, FW003N Installation&Connection
Manual – руководство по установке и подсоединению роботов-
манипуляторов
Kawasaki серий FS, FC, FW003N.
25. PC-Roset Operation Manual – руководство по работе с
программой-симулятором на ПК робота-манипулятора Kawasaki.
26. Manual RFA Vision v4.5 – руководство по программе
технического зрения.
117
ОПИСАНИЕ И ПРОГРАММА КУРСА
«РОБОТЫ И РОБОТОТЕХНИКА»
Дисциплина «Роботы и робототехника» относится к профессиональному циклу дисциплин. Входит в вариативную часть блока
дисциплин подготовки магистров РУДН по направлению подготовки «Управление в технических системах», профиль «Интеллектуализация и оптимизация процессов управления».
Целью дисциплины является приобретение теоретических
знаний и практических навыков в области расчётов и программирования робототехнических комплексов
Задачей дисциплины является формирование умений и навыков по следующим направлениям:
– описание кинематики и динамики исполнительных механизмов роботов с учетом установленных на них приводов;
– основы программирования роботов-манипуляторов;
– интеграция робота-манипулятора с компьютером со сре-
дой программирования
LabView;
– моделирование робототехнических систем сетями Петри и
реализации этих моделей в среде
LabView.
Разделы дисциплины и виды занятий
№
п/п
1. Введение 2 2
2. Структура механизмов
3. Кинематика и динамика 4 – 18 14 36
4. Приводы манипуляторов
5 Программирование роботов-
6 Конечные автоматы и сети
Наименование раздела
манипуляционных роботов
и роботов
манипуляторов
Петри
ИТОГО: 16 – 48 44 108
Лек-
ции
2 – 2 6 10
4 – 0 10 14
2 – 14 4 20
2 – 14 10 26
.
Практические
занятия
и лабораторные
работы
ПЗ/С ЛР
СРС Всего
118
Со
держание дисциплины
№
Наименование раздела
п/п
1. Введение Назначение и области применения роботов.
2. Структура механизмов
3. Кинематика и динамика
4. Приводы манипуляторов
5. Программирование ро-
6. Конечные автоматы
дисциплины (р/д)
манипуляционных роботов
манипуляционных роботов
и роботов
ботов-манипуляторов
и сети Петри
Классификация промышленных роботов.
Типовые схемы построения манипуляторов.
Характеристики геометрических свойств манипуляционных устройств: зона обслуживания, рабочий объем, маневренность, коэффициент сервиса.
Однородные преобразования. Прямая кинематическая задача. Скорости и ускорения звеньев. Обратная кинематическая задача. Уравнение движения исполнительного механизма
относительно обобщенных координат. Обратная и прямая динамические задачи.
Общие вопросы проектирования приводов
манипулятора.
Выбор приводов. Электрические приводы.
Гидравлические приводы роботов. Классификация, конструкция, характеристики.
Основные приемы программирования. Структура обучения робота. Организация ветвления
программы движения робота. Задание обработки прерываний. Программирование проводкой. Аналитическое программирование.
Описание л
комплекса конечными автоматами, принципы
моделирования работы робототехнического
комплекса сетями Петри.
Содержание раздела
огики работы робототехнического
11
9
№
п/п № р/д
1. 2.
Состав лабораторного практикума
Наименование лабораторных работ
Знакомство с манипуляционными роботами на примере
робота-манипулятора Kawasaki FS03N
Трудо-
емкость
(час.)
2
2. 3.
3. 3.
4. 5.
5. 5.
6. 6.
7. 6.
Исследование команд языка AS для организации программного движения робота
Использование метода однородных преобразований для
позиционирования схвата робота-манипулятора
Использование среды моделирования промышленных
роботов PC-Roset для аналитического программирования
роботов-манипуляторов
Программная и аппаратная интеграция среды LabView
в робототехнический комплекс из четырех роботов
Kawasaki FS03N
Реализация части робототехнической линии на базе четырех промышленных роботов Kawasaki FS03N под
управлением персонального компьютера (с логикой на
конечных автоматах в среде LabView)
Имитационное моделирование части робототехнической
линии сетями Петри в среде графического программирования LabView
8
10
4
10
10
4
Сведения об авторах курса
Кулаков Дмитрий Борисович – кандидат технических наук,
доцент департамента механики и мехатроники инженерной академии РУДН; доцент кафедры «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика» МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Кулаков Борис Борисович – ведущий инженер департамента
механики и мехатроники инженерной академии РУДН.
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]