ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципы восприятия, обработки информации и управления из "Системы очувствления и адаптивные промышленные работы " Система очувствления может выполнять л1 бо функции иросшй передачи полученной информации о рабочем пространстве в систему управления, где эта информация обрабатывается соответствующим образом, либо функции обработки этой информации. В последнем случае система очувствления кроме датчиков содержит еще устройства преобразования и предварительной обработки информации, а также микроЭВМ или микропроцессоры. [c.14] Развитая система очувствления робота может автономно формировать задание по обработке информации о внешней среде и осуществлять согласованный обмен данными и командами с системой управления. Поэтому в общем случае система очувствления адаптивного робота должна быть рассчитана па работу с оператором (см. рис. 1.1). [c.14] Номенклатура систем очувствления, включаемых в состав промышленного робота для обеспечения ему возможности адаптации к изменениям параметров как собственных, так и внешней среды, определяется многими факторами, среди которых молено указать следующие 1) сложность построения априорной модели технологического процесса 2) сложность учета параметров принципиально предсказуемых возмущающих факторов 3) технические и вычислительные трудности расчета законов изменения управляемых координат на основе сложной априорной модели 4) доступность и стоимость средств очувствления необходимых типов 5) возможность и простота сопряжения средств очувствления с системой управления робота 6) наличие программного обеспечения для обработки информации датчиков очувствления, разработанного применительно к данной технологической операции. [c.14] Таким образом, основное назначение систем очувствления промышленных роботов состоит в том, чтобы существенно снизить объем необходимой априорной информации. Кроме того, их включение в состав систем управления позволяет существенно упростить процедуру обучения робота, повысить его динамическую точность и быстродействие. [c.14] Значительная часть информации о внешней среде, собираемая с помощью средств очувствления, представляет собой геометрические характеристики объектов манипулирования и предметов, окружающих робот, их местоположение, форму, размеры и т. п. Кроме того, для автоматизации некоторых технологических операций необходимо знать модуль и направление сил и моментов, действующих в точке контакта захвата или инструмента робота с изделием, усилие захватывания или шарнирные моменты в подвижных сочленениях робота. [c.14] В соответствии с наиболее часто используемыми методами измерения геометрических характеристик и силовых параметров взаимодействия робота с окружающей средой средства очувствления по способности воспринимать информацию на различных расстояниях от ее источника могут быть условно разделены на контактные и бесконтактные (рис. 1.3). [c.14] Бесконтактные средства очувствления, оперирующие с геометрическими характеристиками объектов внешней среды робота, включают два класса устройств системы технического зрения и локационные системы очувствленйя, а средства очувствления контактного действия, которые измеряют действующие на манипулятор силы и моменты, а также фиксируют координаты точек нх приложения, представлены системами силомоментного и тактильного очувствления. [c.15] Целесообразность разделения средств очувствления на четыре класса обусловлена характером технологических операций, для автоматизации которых они предназначены. [c.15] Силомоментные системы очувствления представляют собой датчик и устройство предварительной обработки информации, обеспечивающие измерение в общем случае трех проекций вектора силы и трех проекций вектора моментов, возникающих при взаимодействии захвата или инструмента робота с обрабатываемой деталью. [c.15] Датчики силомоментного очувствления размещают либо между последним звеном робота и захватом, либо непосредственно в его губках, что обеспечивает измерение тех компонент силового взаимодействия манипулятора с деталью, которые определяют качество выполнения заданной технологической операции. [c.15] СТЗ представляет собой пример уровня иерархии системы управления, выделившегося в отдельную подсистему часто со своим собственным вычислителем. Появление быстродействующих и дешевых микроЭВМ и микропроцессоров позволило осуществить разработку и выпуск ряда систем технического зрения, внедрение которых в области сборки, дуговой сварки, окраски и контроля изделий дало большой экономический эффект. [c.16] Больншнство существующих СТЗ — это перепрограммируемые, обучаемые автоматы, решающие в реальном времени протекания технологического процесса упрощенные задачи идентификации изделий, определения координат и характерных особенностей деталей. [c.16] используемые для операций контроля качества готовых и обрабатываемых деталей, могут обеспечить 100 %-ный контроль по внешнему виду (выявление трещин, пятен, сколов, определение цвета, качества этикеток, идентификация меток на изделиях и т. п.) и контроль размеров (длины, диаметра, шага, нелинейности и нр.) с выдачей статистических сведений о характере брака. Например, система технического зрения нашла применение на операциях шлифования отливок. [c.16] По мере совершенствования СТЗ их функциональные возможности все больше расширяются. Они находят применение, например, для решения таких сложных задач, как разбор отливок шатунов из навала и распознавание перекрывающихся плоских штамповочных заготовок. Особое внимание в последнее время уделяется разработке СТЗ, способных идентифицировать промышленные детали по зашумленным изображениям при изменяющемся уровне внешнего освещения. [c.16] Локационные системы очувствления используют для измерения координат изделия в тех случаях, когда применение СТЗ по тем или иным причинам нецелесообразно или невозможно. Установка датчиков локационных систем на захвате илн рабочем инструменте автоматического манипулятора обеспечивает, например, возможность точного слежения сварочной головки за траекторией шва, а также позволяет захватывать и устанавливать изделия на подвесном или ленточном конвейерах. Кроме того, локационные системы очувствления применяют в качестве датчиков безопасности для предотвращения столкновения подвижных частей манипулятора с предметами или людьми, случайно оказавшимися в его зоне обслуживания. Локационные системы очувствления с активным или пассивным методом обнаружения предметов часто в литературе называют датчиками безопасности. [c.16] Локационные средства очувствления могут быть также использованы для простейшего распознавания деталей, имеющих различную отражающую способность поверхности. [c.17] Исследование областей применения тактильных датчиков показало, что их целесообразно использовать при поиске объектов, идентификации и определении их пространственного положения, а также при определении формы и положения объектов, зажатых в захвате, для обнаружения проскальзывания детали и при регулировании усилия захватывания. [c.17] Для обеспечения надежного захватывания тяжелых, но хрупких деталей, нанример, наполненных стеклянных колб и т. п., весьма эффективными оказываются тактильные датчики проскальзывання. Используя формируемые ими сигналы, удается установить усилие захватывания на минимально необходимом уровне так, что предмет оказывается надежно зажатым, не выскальзывает из захвата и в то же время не разрушается. [c.17] Несомненно, системы очувствления промышленных роботов, конструкция этих систем, характеристики и алгоритмы обработки информации нельзя рассматривать вне взаимосвязи с системой управления робота. Следует отметить, что многие проблемы согласования параметров систем очувствления, языков их программирования и процесса обучения с соответствующими характеристиками промышленного робота требуют своего решения и совершенствования. Среди таких проблем в области использования массива информации о внешней среде, формируемого с помощью систем очувствления роботов, необходимо отметить следующие три группы представление информации, планирование обработки информации и организация адаптивного управления. [c.17] Вернуться к основной статье