63. Роботизированные технологические комплексы

Роботом наз. машина, способная реализовать некоторые функции человека при выполнении рабочих операций и операций управ­ления. Роботы делятся на группы: Транспортные и технологические (промышленные). К инф роботам относятся автоматы для переработки информации (читающий, наборный автомат).

Роботизированные технологические комплексы – это совокупность технологического оборудования, средств автоматизации и технологической оснастки, работающих в автоматическом цикле по единой программе или по нескольким взаимосогласованным программам.

Промышленные роботы. Роботы первого поколения (программные роботы) обладают жесткой программой, которую можно изменить только после ввода новой программы. Малый ассортимент датчиков, внешней и внутренней информацией и несовершенство СУ. Отличием роботов 2-ого поколения (адаптивных роботов) является наличие большого количества датчиков информации и более сложной СУ. Управления такими роботами требует применения ЭВМ. Роботы применяются на сборочных операциях, для выполнения операций распознавания, контроля качества продукции и т.д. Роботы третьего поколения (интелектные роботы) более сложной и совершенной СУ, вкл. элементы искусственного интеллекта: способность к обучению, адаптация в процессе функционирования к изменению внешних условий, возможность правильного функционирования в непредсказуемой обстановке.

По способу управления СУ роботами делятся на 2 класса: человеко-машинные и автоматические. К первым относятся системы интерактивного и дистанционного управления, в которых оператор находится непосредственно в контуре управления. Ко вторым относятся системы, где оператор взаимодействует с роботом только на этапе обучения.

Человеко-машинные СУ делятся на след. основные группы:

• командного у. - оператор включает по отдельности приводы каждого звена робота путём нажатия кнопок на пульте управления

• копирующего у. - оператор перемещает у-во кинематически подобное исполнительному устройству робота. Сигнал управления от задающего у-ва передаётся на исполнительное с помощью следящей системы.

• полуавтоматического у. - оператор воздействует на много­ступенчатую рукоятку, при этом задается желаемое движе­ние ис­пол­нительного у-ва робота, а специализирован­ный вы­числитель ли ЭВМ по электрическим сигналам от датчиков ру­коятки вычисляет и формирует соотв. сигналы управления для при­водов всех степеней подвижности исполнительного у-ва робота.

• автоматизированного интерактивного у. одна часть операций осущ. в автоматическом режиме, а другая оператором.

• супервизорного интерактивного у. по командным целям оператора включаются программы автоматического действия, оператор наблюдают на дисплея за обстановкой.

• автоматического управления - функции оператора сводятся к вводным программам и обучению робота, запуску его в работу и последующему периодическому наблюдению.

Эти СУ делятся на три группы:

С. программного У. работают по заранее рассчитанной программе. При переходе на другие функции робот перепрограммируется. Функции У. делятся на контурные, цикловые и позиционные.

С. адаптивного У. — движение робота осуществляется по гибко изменяемой программе, позв. приспосабливаться к изменяющимся условиям эксплуатации. Для получения информации об изменении условий используются датчики отчислений.

С. интеллектного У. в программах движения робота не задается, а синтезируется на основе описания внешней среды в совокупности правил возможного поведения робота и целевой установки.

Для обеспечения функционирования робота (перемещение в заданную точку пространства, захвата различных деталей, обработка деталей и полуфабрикатов). В состав СУ роботом входят многочисленные локальные СУ. Они работают как в автоматическом режиме, так и в режиме управления оператором. В качестве исполнительных устройств локальных систем управления используются электроприводы. Основными элементами электропривода являются электродвигатель, передаточные механизмы (редукторы) и СУ. Большое распространение для управления роботами получили шаговые электроприводы.

Локальные СУ

Некоторые роботы снабжаются системой слежения за трассой. Датчиками этой системы являются фотоэлементы, воспринимающие световой сигнал от линии, нанесенной на путепроводе. Принцип слежения за трассой может применяться и в том случае, когда трасса имеет закругления и повороты в обратном направлении.

Система программного управления роботами предназначена для перемещения грузов по заданной территории и:

1. хранит информацию о требуемой траектории движения

2. реализует алгоритм управления, обеспечивающий заданные условия движения (скорость движения, а также точность вывода в заданную точку для захвата груза)

3. синхронизирует движение робота с работой внешнего оборудования

4. перепрограммирует движения робота по другим траекториям.

Схема управления роботом

Информация о требуемой траектории движения робота записывается в (ЗУ) и подается в управляющее у-во, реализующее алгоритмы управления. Сигналы через у-во сопряжения выдаются на исполнительный привод, который обеспечивает выполнение операций механизмами манипулятора. Информация о груза выдается датчиками очувствления. В у-во управления выдается также информация от внешних устройств, позволяющее синхронизировать работу роботов с работой внешнего оборудования.

Существует три способа программирования работы робота. При 1 производится расчет точек траектории движения робота. Эта информация затем вводится в ЗУ. При 2 способе операторов перемещает исполнительное у-во манипулятора по требуемой траектории вручную. Информация о положении пневматических звеньев с помощью датчиков очувствления передается в ЗУ. 3 способ отличается тем, что манипулятор перемещается оператором с пульта управления. Система очувствления включает в себя систему технического зрения, локационные датчики и сило-моментные датчики. Система технического зрения — обучаемая система, позволяющая в реальном масштабе времени решать задачи идентификации изделия и оценивать качество их изготовления. Локационные датчики (ультразвуковые) служат для определения местоположения роботов и предотвращения столкновения робота с движущими агрегатами на территории цеха. Силомоментные датчики служат для измерения силового взаимодействия манипулятора с продукцией.