ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципы построения систем управления адаптивных роботов из "Системы очувствления и адаптивные промышленные работы " Адаптивные роботы — это сложные системы, способные выполнять различные задания в условиях недетерминированной среды. Система очувствления, являющаяся обязательным элементом адаптивного робота, обусловливает новые дополнительные функции системы управления, которые заключаются в следующем принять от системы очувствления информацию о состоянии внешней среды, обработать ее, сформировать на основании этой информации управление. Все остальные функции программного обеспечения по управлению движением исполнительного устройства адаптивного робота по существу совпадают с соответствующими функциями программного робота. [c.121] Для иллюстрации этого обстоятельства рассмотрим пример, когда робот должен обойти некоторую последовательность точек позиционирования. Для программного робота такая последовательность является фиксированной, например, случай взятия деталей с движущегося конвейера и укладки их в тару. Для адативного робота, снабженного, например, СТЗ, последовательность обхода точек позиционирования зависит от показаний системы очувствления робот может брать детали с конвейера и укладывать их в разную тару (задача сортировки). Тогда единственное различие си-стем управления (в той их части, которая обеспечивает исполнение заданий) адаптивного и неадаптивного роботов заключается в наличии совокупности модулей, которые принимают информацию от СТЗ, обрабатывают ее (если СТЗ сама не обеспечивает необходимой обработки) и выбирают последовательность обхода уже имеющихся в памяти робота точек позиционирования. И коль скоро эта последовательность выбрана, дальнейшие действия по ее интерпретации, вычислению требуемого управления для адаптивного и неадаптивного роботов совпадают (рис. 5.1). [c.121] Эго совпадение не является случайным фактором, характеризующим данный простой пример, оно является общей закономерностью, присущей адаптивным роботам с достаточно высокой степенью адаптации, и отражает иерархическую структуру системы управления адаптивного робота. [c.121] Уже в отношении простейших робототехнических систем, а именно программных промышленных роботов, можно утверждать, что в основе их организации лежат элементы иерархии. Действительно, в качестве нижнего уровня иерархии можно выделить уровень привода, обеспечивающий адекватную отработку управляющих сигналов, которые поступают к нему от вышестоящего уровня. Уровень привода является самостоятельной законченной подсистемой, которая гарантирует вышестоящему уровню исполнение генерируемых им команд. Следующий уровень иэрархии служит для вычисления управляющих сигналов на основе данных, подготовленных ранее (на этапе обучения), и команд, которые вводит человек-оператор. Этот уровень занят выборкой описателей требуемых точек позиционирования, их анализом и преобразованием, построением интерполирующего многочлена и, наконец, передачей соотгетст-вующих данных для исполнения нижестоящему уровню привода. Реализация такой простейшей двухуровневой структуры (уровень привода и уровень вычисления управления, или, как его называют, тактический уровень) может быть самой разнообразной например, управляющая микроЭВМ либо микропроцессор для каждого сочленения исполнительного механизма могут выполнять функции вычисления управления, а также брать на себя частично функции регулятора привода, реализуя цифровую корреляцию. [c.122] На рис. 5.2 приведен один из вариантов организации фрагмента системы управления адаптивного робота, выполняющего некоторую сборочную операцию. Ниже кратко рассмотрены функции, которые выполняет каждый уровень иерархии. [c.124] Уровень 6. Вход задание, сформированное человеком-оператором на некотором языке, доступном системе управления. Выход последовательность подзадач, решающих в совокупности сформулированное задание. [c.124] Функции разбиение сложной задачи на подзадачи. [c.124] Инструментовка только ЭВМ используемые на данном уровне методы — это методы теории искусственного интеллекта. [c.124] Уровень 5. Вход подзадача. Выход последовательность элементарных действий (или макрооператоров), выполнение которых обеспечивает решение подзадачи. [c.124] Уровень 4. Вход элементарное действие. Выход последовательность элементарных операторов, реализующих это действие. [c.124] Инструментовка только ЭВМ один из возможных способов получения элементарных операторов заключается в использовании методов макропроцессирования. [c.124] Уровень 3. Вход элементарный оператор. Выход описатели точек позиционирования либо некоторые команды и данные, управ--ляющие внешними устройствами. [c.124] Инструментовка только ЭВМ входные элементарные операторы представляют собой инструкции языка управления движением, поэтому используемые на данном уровне методы — это по сути дела методы теории проектирования компиляторов. [c.124] Уровень 2. Вход описатель точки позиционирования. Выход управляющие сигналы на приводы подвижных сочленений. [c.124] Функции декодировка входа возможно преобразование координат (например, преобразование из декартовых координат в обобщенные для антропоморфной кинематики исполнительного устройства, рассмотренного выше) построение интерполяционного многочлена . генерация управляющих сигналов. [c.124] Инструментовка ЭВМ, хотя часть этих функций может быть реализована аппаратно (например, генерация управляющих сигналов с помощью цифровых интеграторов). [c.124] Уровень 1. Вход управляющие сигналы на приводы подвижных сочленеттий. Выход изменение окружающей среды. [c.124] Функции фактическое выполнение задания, сформулированного на уровне 6. [c.124] Вернуться к основной статье