ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Инструментальные средства для разработки и исследования тт я Тгяпттдрит-лу по ботов из "Системы очувствления и адаптивные промышленные работы " Для выполнения любой технологической операции, кроме манипулятора как исполнительного устройства робота, требуется дополнительное оборудование (сборочные приспособления, станки, прессы, конвейеры, ориентирующие устройства и т. д.). С этой точки зрения робот — это лишь элемент (хотя и важный) производственной ячейки. Такой подход является обоснованным в связи с внедрением гибких автоматизированных производств, где в полной мере реализован принцип разделения функций между исполнителями. Групповое управление служит примером согласованной работы нескольких манипуляторов, участвующих в одном технологическом процессе. [c.143] Способ управления адаптивным робототехническим комплексом или несколькими комплексами, в состав которых кроме манипулятора входит еще и ряд активных устройств, основан на формализации описания таких робототехнических систем как логической сети, состоящей из конечных автоматов. Такой подход позволяет не только анализировать работу, но и проектировать соответствующее программное обеспечение ЭВМ как инструмент для реализации системы управления. [c.143] Конечный автомат рассматривается как некоторый объект, который может находиться в одном из состояний X до тех пор, пока на его вход не поступит какой-либо симьил из входного алфавита и. В этом случае автомат переходит в новое состояние, определяемое преобразованием ф как функция текущего состояния и входа. Кроме того, на выходе автомата появляется сивол у1 из выходного алфавита У, при этом выходной символ определяется преобразованием ф. Допустим также, что одним из элементов входного алфавита (/ является специальный символ е, который мы будем интерпретировать как пустой символ. Он выполняет функцию постоянного присутствующего на входе автомата управляющего сигнала, так что, если аргументом функции перехода является е, то это означает, что автомат совершает переход в соответствующее состояние, не дожидаясь его явного появления во входном потоке. [c.143] Конечный автомат называется автоматом Мура в том случае, когда его выходной символ не зависит от входного и определяется только текущим состоянием. В противном случае автомат называется автоматом Мили. [c.143] Задание конечного автомата заключается в описании каждого из элементов, входящих в определение (5.1), т. е. U, X, Y, ф, -ф. Функции ф и -ф могут быть заданы как в виде таблицы переходов, так и в виде графа. Строки и столбцы таблицы переходов помечены именами состояний и входных символов. Элементами таблицы являются имена новых состояний, в которые переходит автомат при подаче на его вход соответствующего символа, а также имена выходов. Граф, описывающий конечный автомат, представляет собой ориентированный граф, узлы которого помечены именами состояний и выходов, а ребра — именами входов. [c.144] Тогда подача на вход автомата символа а приведет к генерации на его выходе строки ару. Этот способ позволяет реализовать параллельную работу нескольких устройств. [c.144] Заметим, что уравнения (5.2) и (5.3) можно рассматривать как уравнения, описывающие поведение некоторой дискретной динами-мической системы управления, если интерпретировать U, X, Y как числовые множества, которым принадлежит входное управляющее воздействие и, состояние х и вход у соответственно. [c.144] На рис. 5.9 представлен граф, описывающий автомат, который был поставлен в соответствие трехстепенному цикловому манипулятору. [c.146] Рассмотрим еще один пример цйклового манипуля-.тора, который отличается от предыдущего тем, что имеет для одной из степеней подвижности три точки позиционирования вместо двух. [c.147] описывающий этот автомат, представлен на рис. 5.11. Заметим, что в рассматриваемом случае предполагаемое состояние х может быть достигнуто из состояния х за один шаг, минуя состояние Хб. Аналогичное предположение можно высказать в отношении состояний Хз, Х4 и Хб. [c.147] Соответствующий граф регулятора показан на рис. 5.13. [c.149] Манипулятор с сервоприводом как конечный автомат. Если манипулятор снабжен сервоприводами, то его зона обслуживания содержит бесконечно много точек, куда можно перевести захват, в отличие от циклового манипулятора, рабочая зона которого имеет конечное число точек. Попытки описать манипулятор с сервоприводами как конечный автомат, на том основании, что в действительности число состояний, в которых может пребывать его захват, конечно вследствие цифровой природы управляющих сигналов на приводы подвижных сочленений, не приводят к успеху, поскольку число этих состояний остается слишком большим. Так, если предположить, что шестистепенной манипулятор управляется ЭВМ с помощью 10-разрядных цифроаналоговых преобразователей, то число состояний манипулятора можно грубо оценить как (2 ) , что безусловно превышает все ресурсы управляющей вычислительной техники как по памяти, так и по быстродействию, и с этой точки зрения можно считать число состояний просто бесконечным. [c.150] В Другое не контролируется, а фиксируется лишь результат перехода. [c.151] Термин обученный манипулятор не является вполне законным, поскольку процесс обучения требует участия системы управления, которая является принадлежностью робота, а не манипулятора. [c.151] Однако говорить обученный робот в данном контексте нам кажется неправомерным, поскольку для адаптивного робота этот термин предполагает более высокий уровень формирования задания, нежели перечисление точек позиционирования или траекторий. [c.151] На самом деле рассмотренный выше цикловой робот также предполагался обученным, хотя это выглядело не столь явно процесс обучения циклового робота состоит в настройке фиксаторов, ограничивающих движения манипулятора по каждой из степеней подвижности, однако ввиду относительной простоты этой операции ее часто упускают из вида. Тогда, если учесть это обстоятельство, исчезает разница между цикловым манипулятором и манипулятором с сервоприводом ее не существует для уровня логического управления, который рассматривает тот и другой манипулятор как конечный автомат. [c.151] Таким образом, элементами выходного алфавита являются программно сформированные сигналы, подтверждающие прием, интерпретацию и обработку управляющих воздействий (входного алфавита). [c.152] Переход в состояние Хх сопровождается следующей последовательностью действий, выполняемых программным обеспечением соответствующих уровней иерархии системы управления. [c.152] Выборка описателей точки позиционирования Рх (напомним, что манипулятор мы считаем обученным, поэтому эти описатели уже имеются в памяти в той или иной форме). [c.152] Интерпретация описателей точка позиционирования может быть задана либо своими абсолютными координатами, либо приращениями относительно предыдущего состояния, кроме того, может быть задан способ перехода в эту точку. [c.152] Вернуться к основной статье