Иерархическая структура управления роботом
Автоматическая система управления.
В чистом виде таких систем не бывает. В режиме работы – автоматические. Обучение производится с помощью командного управления. Автоматические СУ изготавливают вместе с п/автоматическими (комбинированные).
|
Человек |
(выдает определенное задание) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
Высший IV |
ЦВМ или ИИ |
|
Аппаратура восприятия |
|
||||
|
|
|||||||
... |
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||
Стратегический III |
ЦВМ Адаптивное упр-ие |
|
|
Прямая и обратная связь |
||||
|
||||||||
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||
Тактический II |
Программное устр-во (вычислительное устройство) |
|
|
|
||||
|
||||||||
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||
Исполнительный |
Следящая система |
|
Выдается информация |
|
||||
|
||||||||
Ввод информации |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
|
Исполнительный механизм |
|
ДОС |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
Внешняя среда |
|
ДВ |
|
На высшем уровне осуществляется моделирование внешней среды на основе распознавания обстановки и принятия решения.
Стратегический уровень: разбиение ситуации на отдельные операции. Если задачи простые и не требуется разбиений, то стратегический уровень не задействуется.
Тактический уровень: обеспечивает распределение сигналов управления по степеням подвижности.
Исполнительный уровень: обеспечивает управление движением одного конкретного привода.
Программируемые роботы имеют программное устройство, которое воздействует на следящие системы (управление отдельным приводом и исполнительным механизмом).
Самые дешевые. Используются, если нет изменений во внешней среде. Жестко программируемые, смена программы ведет к изменению в перемещении.
Адаптивные роботы: построение системы начинается со стратегического уровня. Здесь содержится больше датчиков (в т.ч. содержится информация о внешней среде). На основе анализа информации о внешней среде можно изменить движение при подходе к какому-то объекту (может обходить; может остановиться при отсутствии заготовки).
Такие роботы не могут смоделировать пространство, они решают текущие проблемы.
Интеллектуальные роботы – задействована вся иерархия. На высшем уровне на основе определенной информации о внешней среде и анализе накопленного опыта после обработки информации, полученной с нижних уровней, разрабатывается модель обстановки, определяется положение ЗУ в этой модели. После сравнения с эталонной системой принимается решение, и формируются сигналы для следующих уровней.
Систему разбили на две части:
Полуавтоматические и интерактивные роботы
Командное устройство предполагает управление только по определенной степени подвижности. Перемещение обеспечивается с пульта управления. Точность позиционирования достаточно низкая (зависит от руки оператора). Используется для обучения роботов.
Копирующее устройство одностороннего или двухстороннего действия активного или пассивного типа состоит из исполнительной части и копирующей части.
Одностороннего действия – когда передается определенное движение на копирующую часть робота, при этом не учитываются усилия и скорости, передаваемые человеком.
Копирующие устройства, имеющие обратную связь позволяют переносить как тяжелые предметы с минимальным усилием человека, так и хрупкие предметы.
В активных производится пересчет усилия, в пассивных – нет.
Биотехнические СУ имеют специальные 1 или 2 рукоятки (1 – 6 степеней подвижности; 2 – разбиваются повороты и перемещения).
Движение последнего звена (ИМ) может производиться тремя способами:
- задается вектор скорости;
- задается вектор силы;
- позиционная система (за счет ролика).
В первых двух случаях путем перемещения рукоятки производится пересчет, на выходе определенное усилие/скорость в конечной точке (точка задается).
Диалоговое и супервизорное управление
Супервизорное управление обеспечивает передачу информации о координатах точки, в которую необходимо прийти роботу. Все перемещения в заданную точку просчитываются роботом и принимается решение.
При диалоговом управлении большая часть решений принимается роботом, человек только вводит коррективы, если необходимо.