2.3 Опис лабораторної установки

Антропоморфний маніпулятор «Пума 560» має шість ступенів рухомості, що забезпечено п’ятьма ланками маніпулятора, з'єднаними одна з одною у суглобах, які обертаються навколо всієї системи координат, що йдуть через центри суглобів.

Складовими маніпулятора є колона, плече, лікоть, кисть, захват. Маніпулятор має дві системи координат: основну і систему координат інструмента.

Основна система координат складається з трьох перпендикулярних одна одній осей (X, Y, Z), що перетинаються у плечі маніпулятора. Основна система координат не рухається під час переміщення ланок маніпулятора і використовується під час навчання робота новим робочим точкам.

Система координат інструмента складається з трьох осей, що перетинаються у фланці кисті. Система координат рухається з фланцем за рухами маніпулятора, може ефективно використовуватися під час навчання робота.

Основні компоненти системи керування такі:

• центральна ЕОМ, що контролює стан роботи маніпулятора і здійснює обмін із периферійними приладами;

• модулі керування приводами, що здійснюють керування ланками маніпулятора, забезпечують контроль стану відповідної ланки;

• панель керування, яка містить у собі перемикачі, кнопки і сигнальні лампочки, необхідні під час експлуатації робота, клавіатуру для програмування;

• дисплей, який здійснює виведення службової інформації, а також використовується під час програмування робота;

• підсилювачі потужності, що слугують для керування приводами маніпулятора;

• первинне джерело живлення, що здійснює електроживлення стояка керування;

• пульт ручного керування, який використовується для керування маніпулятором шляхом переміщення або окремих суглобів, або середньої точки фланця кисті у системах координат робота;

• накопичувач на гнучкому магнітному диску (ГМД), що дозволяє записувати і зчитувати програми на останньому, здійснювати його обслуговування;

• входи і виходи зв'язку із зовнішніми приладами, що забезпечують зв'язок робота із зовнішніми приладами.

З точки зору програмування, система керування роботом РМ-01 використовує обмежений набір команд, однак і вони дозволяють достатньо ефективно керувати роботом під час виконання технологічних операцій. Як відомо, для даного типу ПР навчання здійснюється за допомогою пульта ручного керування – шляхом задання масивів точок (за допомогою команди LTEACH). Переміщення задають, використовуючи родину команд GO. Отже, виявляється можливим описати робочий простір функціонування ПР.

Програмування ПР РМ-01 для реальних виробничих задач передбачає задання великої кількості точок, застосування різноманітних команд керування. При цьому виникають і проблеми написання програм структурованого вигляду, в яких керування від будь-якої основної функції (функцій) на визначеному етапі передається іншим (дочірнім) функціям. Особливо актуальною дана задача стає за наявності зворотного зв’язку у системі «робот – навколишнє середовище». При цьому залежно від наявності і характеру змін у навколишньому просторі можливі певні зміни у варіантах дій маніпулятора.

З метою здійснення означених структурованих команд у системі керування ПР РМ-01 можливим є застосування таких команд:

Дисплейні команди ARPS:

– SET змінна = число 1 <арифм. оператор> число 2. – реалізація оператора присвоєння. Тут <число1>, <число 2> – цілочислові змінні;

– IF число 1 <операція порівняння> число 2 THEN JUMP – позначка реалізації команди порівняння чисел між собою; якщо порівняне – істинне, то відбувається розгалуження програми;

– CALL <програма> – здійснює виклик підпрограми. Тут <програма> –назва програми, якій передається керування;

– RETURN – здійснює повернення з програми;

– LOCATE точка 1 = точка 2 – здійснює передачу значення однієї робочої точки іншій;

– JUMP позначка – здійснює розгалуження програми на бажаний рядок (аналог оператора GOTO);

– RUN програма, <кількість прогонів> – здійснює запуск програми з необхідною кількістю циклів. Ім'я програми починається з літери і має довжину до шести символів, наприклад RUN PRG1;

– HERE точка – здійснює записування у ОЗП інформації про координати точки, наприклад, HERE Al; HERE #В1;

– LTEACH точка – здійснює навчання робота точкам у режимі ручного керування. Під час кожного натискання кнопки STEP (на пульті ручного керування) визначається одна точка та, надається їй значення, відповідне поточній позиції маніпулятора. Окрім найменування точки їй присвоюється індекс, що для кожної наступної точки зростає на 1. Цей режим навчання закінчується натисканням (RETURN), наприклад LTEACH Al;

– EDIT програма – ініціалізує редагування програми;

– CAL – виконує калібрування приводів маніпулятора;

– SPEED – швидкість – задає базову швидкість руху інструмента маніпулятора, швидкість задається в межах від 2 до 1 000 мм/с;

– SPEED % – використовується для задання масштабного коефіцієнта по відношенню до заданої командою SPEED швидкості, наприклад, SPEED-50 %, SPEED-25 %;

– GO <точка> – переміщення маніпулятора у бажану точку за інтерпольованою траєкторією;

– GOS <точка> – переміщення маніпулятора у бажану точку за прямолінійною траєкторією руху;

– GONEAR <точка>, <відстань> – переміщення маніпулятора на потрібну відстань до заданої точки (у напрямку осі Z системи координат інструмента) за інтерпольованою траєкторією руху шарнірів, відстань задається у мм.

– GOSNEAR <точка>, <відстань> – переміщення маніпулятора на потрібну відстань до заданої точки (у напрямку осі Z системи координат інструмента) за прямолінійною траєкторією руху шарнірів;

– GOREADY – переміщає маніпулятор у спеціальне вертикальне положення, що є своєрідним положенням «паркування» робота.

Редагування в ARPS

Програма-редактор призначена для підготовки прикладних програм керування роботом. Перехід у режим редагування полягає у наборі на клавіатурі моніторної директиви EDIT < ім'я програми >.

Команди редактора:

– I (INSERT) – слугує для додавання рядків всередині програми. Під час задання команди 1 на дисплеї має з'явитися символ 1>. Операція додавання закінчується введенням порожнього рядка (CR);

– Р (PRINT) виводить рядки програми на відеотермінал. Команда має формат: Р <рядок>, <кількість рядків>, де <рядок> – номер рядка програми, з якої починається виведення на дисплей, <кількість рядків> – кількість рядків, що необхідно вивести на дисплей. Якщо не вказано параметри, виводиться перший рядок програми;

– D (DELETE) – стирає рядки програми. Формат команди 0 <кількість рядків>, де аргумент – кількість рядків, що підлягають стиранню, починаючи з поточного рядка;

– R (REPLACE), RA (REPLASEALL) – команди заміни символів у команд­ному рядку на іншу послідовність символів. Формат команд:

– R текст 1^{^}текст 2;

– RA текст 1^{^}текст 2;

де текст 1 – послідовність символів, що підлягають заміні на текст 2;

^ – розділовий символ;

Режим R відрізняється від RA тим, що R стосується тільки рядка, який редагується, a RA – всіх рядків програми;

– Е – вихід із режиму редагування.

– TGO (TEACHGO), TGOS (TEACHGOS) використовуються для створення програм за допомогою пульта ручного керування.

Формат команд:

– TGO < точка >;

– TGOS < точка >.

Кожна з команд TGO, TGOS формує програмні команди GO, GOS із координатами точки, що записуються натисканням кнопки STEP на пульті ручного керування. До назви точки додається індекс, який автоматично зростає на 1 при кожному натисканні кнопки STEP.

Написання та редагування програм відбувається у редакторі системи. Вхід до нього здійснюється введенням команди EDIT. EDIT <ім'я програми> (наприклад, EDIT progl). Після цього здійснюється введення (або редагування):

• рядки програми нумеруються, введення рядка закінчується натис­канням «Return»;

• закінчення режиму редагування здійснюється введенням символу «Е» (END);

• вставлення рядка у текст програми здійснюється у відповідному режимі, що забезпечується введенням символу «І» (INSERT);

• видалення рядка програми здійснюється у режимі вилучення введенням символу «D» (DELETE).

Проста програма є послідовністю переміщень руки маніпулятора робота від однієї робочої точки до іншої, тому перед написанням програми ці точки слід ввести у режим навчання робота.

Після введення робочих точок необхідно перевірити їх коректність з точки зору переміщень маніпулятора робота, використовуючи для цього введення окремих команд переміщень із клавіатури (слід пам'ятати, що введенню команди переміщення із клавіатури передує символ «.» – «.GO POINT 1»).

Для написання програми слід ввести власне текст програми, який буде траєкторією переміщень на масиві робочих точок.

Текст програми повинен містити окрім простих команд переміщень, команди зміни швидкостей, затримки (за вказівкою викладача).