Программное обеспечение роботов

Приведены сведения об алгоритмическом и программном обеспечении роботов и робототехнических комплексов. Даны примеры действующи систем оборудования и рассмотрены тенденции дальнейшего их совершенствования. [c.4]

Глава АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РОБОТОВ [c.144]

Важным вопросом организации и сопровождения программного обеспечения робота является выбор подходящего машинного носителя. В простейшем случае в качестве носителя программного обеспечения робота может служить перфолента. Перед началом каждого запуска робота с этой перфоленты должны быть введены в основную память ЭВМ необходимые компоненты программного обеспечения. Так как с экономической точки зрения для управления роботом целесообразно применять микроЭВМ, имеющие ограниченный объем основной памяти, то при наличии достаточно развитого программного обеспечения не всегда удается поместить в основную память микроЭВМ все компоненты программного обеспечения. Это, в частности, означает, что смена режима функционирования робота может обусловить необходимость ввода с перфоленты новых компонентов программного обеспечения. Кроме того, для длительного хранения создаваемых программ их требуется выводить на перфоленту. Следовательно, использование перфоленты в качестве носителя программного обеспечения сопряжено с большими затратами ручного труда человека-оператора и поэтому может быть рекомендовано лишь в наиболее простых и дешевых роботах. [c.146]

Используя накопитель на гибких магнитных дисках, можно создать достаточно развитую файловую систему (см. рис. 5.1), в которой могут храниться все компоненты программного обеспечения робота. По мере необходимости те или иные компоненты загружаются в основную память управляющей ЭВМ, что обеспечивает должное функционирование робота в различных режимах его применения. [c.147]

Программа управления промышленным роботом 166 Программное обеспечение роботов 144 [c.262]

Для проектирования и разработки программного обеспечения роботов можно воспользоваться богатым опытом и результатами, полученными при разработке универсальных операционных систем, а также операционных систем реального времени. [c.20]

Функции, выполняемые системой управления, сложны и разнообразны, и когда говорят система управления робота , то имеют в виду не только управление движением исполнительного устройства робота. В действительности та часть программного обеспечения робота, которая связана непосредственно с управлением движением, является меньшей по объему (например, по количеству соответствующих инструкций процессора), чем часть программного обеспечения, связанного с выполнением остальных функций. [c.126]

На рис. 5.24 приведена структура программного обеспечения робота, которая в общих чертах совпадает со структурой операционной системы. Это обстоятельство дает возможность при разработке программного обеспечения воспользоваться результатами, получен- [c.163]

НЫМИ в области системного программирования, и, в частности, конечным продуктом — универсальными операционными системами как ядром программного обеспечения роботов. [c.164]

Комплекс технических средств во многом определяет эффективность системы автоматизации проектирования. При технологическом проектировании наряду с оснащением САПР традиционными техническими средствами не менее важным оказывается использование программного управляемого технологического оборудования станков с ЧПУ и роботов) как средств отладки и контроля программного обеспечения САПР-ТП и результатов его [c.222]

Адаптивность роботов проявляется в их способности быстро реагировать на внешние и внутренние возмущения и автоматически приспосабливаться к изменяющимся условиям функционирования. Адаптационные возможности роботов определяются, в первую очередь, характером их очувствления , т, е. ассортиментом датчиков внутренней и внешней информации, и степенью интеллекта , т. е. алгоритмическим и программным обеспечением управляющей системы. [c.16]

Система автоматического управления робота служит для выработки закона управления приводами двигательной системы на основе сигналов обратной связи от информационной системы. Другая важная функция системы автоматического управления — это планирование действий, программирование движений и принятие целенаправленных решений. Система автоматического уп-правления роботов обычно реализуется на базе микроЭВМ или микропроцессоров, имеющих большой ассортимент входных (аналого-цифровых) и выходных (цифроаналоговых) преобразователей и каналов связи. По этим каналам прямой и обратной связи, число которых колеблется от нескольких десятков до нескольких тысяч, могут передаваться непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы. Управляющие ЭВМ для роботов строятся в малогабаритном транспортабельном исполнении и обладают повышенной надежностью. Адаптационные возможности и интеллектуальные способности робота определяются главным образом тем, какое алгоритмическое и программное обеспечение заложено в его систему управления. [c.18]

Неотъемлемой частью роботов второго поколения является их программное обеспечение, реализующее описанные выше способы и алгоритмы управления. По мере совершенствования роботов и расширения класса решаемых ими задач относительная доля затрат на алгоритмическое и программное обеспечение системы автоматического управления неуклонно увеличивается. Это объясняется тем, что затраты на конструкционные компоненты роботов в известной мере стабилизировались. В то же время функциональные возможности роботов второго поколения определяются именно программным обеспечением и могут быть существенно расширены путем наращивания программ обработки сенсорной информации и адаптивного управления. [c.22]

Алгоритмическое и программное обеспечение адаптивной системы управления представляет собой одну из самых сложных и дорогостоящих компонент робота. Поэтому проектирование программного обеспечения для адаптивного робота требует не только больших интеллектуальных затрат проектировщика, но и адекватных вычислительных средств. Мощность этих инструментальных средств автоматизированного расчета и проектирования должна превышать мощность вычислительной системы, реализующей адаптивное управление конкретным роботом. [c.169]

Остановимся на способах адаптации, лежащих в основе программного обеспечения систем управления адаптивных роботов для дуговой сварки. Эти способы можно условно разбить на три группы [c.174]

Важно отметить, что коэффициенты усиления в каналах обратной связи зависят от ряда факторов и, в частности, от скорости движения робота по трассе. Поэтому для обеспечения устойчивой отработки" программного движения робота целесообразно изменять коэффициенты усиления в системе сервоуправления в зависимости от изменения этих факторов (например, при изменении скорости движения), т. е. возникает необходимость в самонастройке коэффициентов усиления. [c.185]

Рассмотрим некоторые перспективные образцы адаптивных транспортных роботов. Сразу же отметим, что эти роботы пока созданы лишь в виде лабораторных макетов и служат, главным образом, для отработки программного обеспечения адаптивных систем управления и навигации в реальном масштабе времени в условиях, имитирующих производственные. Однако эксперименты с такими макетами роботов, обладающими расширенными функциональными и адаптационными возможностями чрезвычайно полезны. Они позволяют после определенной модификации и доработки макетов создать промышленные образцы адаптивных роботов, обеспечивающие автоматическую транспортировку грузов в недетерминированной и изменяющейся обстановке, характерной для многих ГАП. [c.195]

Информационная система размещена непосредственно на роботе. Трасса движения задается с помощью светоотражающей полосы. Для наведения на трассу используются фотодатчики. Сигналы обратной связи от этих датчиков поступают в сервоприводы ведущих колес, обеспечивающих перемещение робота вдоль трассы-полосы. Бортовая система адаптивного управления реализована на базе микроЭВМ Электроника-60 . Элементы интеллекта робота закладываются в программное обеспечение. Система управления робота имеет иерархическую структуру, включающую следующие программно-аппаратные модули [c.214]

Развитие систем управления роботами и РТК в направлении упрощения взаимодействия человека с роботом, прежде всего в режимах программирования, а также поиска и устранения неисправностей. Это требует усложнения систем управления и особенно их математического и программного обеспечения, но благодаря быстрому совершенствованию микроэлектроники такое усложнение не ведет к удорожанию средств робототехники. Дальнейшее развитие средств внешнего программирования позволяет увеличить коэффициент использования времени РТК и их интегрирование с системами автоматического проектирования сварных конструкций. [c.147]

В ГПС при переходе на новую технологию не нужно менять оборудование. Достаточно заменить только программу работы управляющих устройств. Такую гибкость обеспечивают производственные системы, состоящие из станков с индивидуальными микроЭВМ и микропроцессорами, программируемых роботов, автоматических транспортно-складских подсистем, автоматических подсистем диагностики и метрологического обеспечения оборудования и т.д. И сами ГПС, и их программное обеспечение строятся по модульному принципу. [c.96]

Это-одна из областей исследований в робототехнике, привлекающая очень большое внимание. В технологии автоматизированных производств будущего важное место займут системы машинного зрения. Возможности зрительного очувствления роботов реализуются с помощью видеокамер, соответствующих источников освещения и вычислительных средств с программами обработки информации об изображениях. Камера устанавливается либо на роботе, либо в фиксированном положении над ним так, чтобы ее поле зрения покрывало рабочую зону робота. Программное обеспечение ЭВМ позволяет системе технического зрения обнаруживать наличие объекта и определять его местоположение и ориентацию. Зрительное очувствление должно дать роботам возможность вьшолнять операции следующих типов [c.279]

Высокая точность манипулирования изделиями, определившая необходимость развитой информационной и управляющей систем робота, обусловила необходимость создания соответствующего алгоритмического и программного обеспечения. Эффективное управление роботами на основе микропроцессоров, микро- и мини-ЭВМ непременно связано с развитием проблемно-ориентированных машинных языков высокого уровня и предполагает определенную организацию операционной системы, реализующей различные алгоритмы и программы интеллекта роботов. Описанию этих вопросов посвящена пятая глава. [c.8]

Управление динамикой роботов связано с формированием алгоритмов, расчетом программ управления, параллельной обработкой данных о состоянии робота и другими операциями. Все указанные операции выполняются на средних уровнях, которые принято называть тактическим и стратегическим [26]. Однако учитывая, что при определенной организации СУ ПР стратегический уровень может отсутствовать, а функции этих уровней тесно переплетаются, такое деление до некоторой степени представляется условным. Поэтому воспользуемся их общим характерным признаком — наличием алгоритмического и программного обеспечения и условимся называть средний уровень СУ ПР алгоритмическим. Подробное описание алгоритмического уровня дано в гл. 5. [c.111]

Совершенствование промышленных роботов, направленное на повышение их функциональной гибкости и упрош ение программирования, привело к необходимости использования ЭВМ и потребовало создания развитого программного обеспечения промышленных роботов. Программное обеспечение робототехнических комплексов содержит многие компоненты, характерные для современных вычислительных систем реального времени. Рассмотрению суш ности и состава программного обеспечения, языковых средств и способов восприятия роботами информации об окружаюш,ей среде и посвящена данная глава. Следует отметить, что излагаемый в ней материал относится в первую очередь к прецизионным промышленным роботам, однако он без труда может быть распространен также на промышленные роботы и робототехнические системы общего назначения, управляемые с помощью ЭВМ. Специфика алгоритмического и программного обеспечения прецизионных роботов может проявляться в некоторых операторах языка программирования этих роботов, а также в организации и функционировании программных драйверов приводов. [c.144]

В состав программного обеспечения промышленных роботов, управляемых от ЭВМ, могут входить следующие компоненты 1) операционная система реального времени 2) язык управления роботом 3) системные и, сервисные программы 4) функциональные программы. [c.144]

Состав и иерархия основных компонентов программного обеспечения роботов, управляемых от ЭВМ, а также связь программного обеспечения с оборудованием робота и с человеком-операто зом (или программистом) показаны на рис. 5.1. [c.145]

Более совершенным носителем программного обеспечения робота является кассетный накопитель на магнитной ленте. В этом случае отпадает необходимость в утомительных ручных операциях по вводу и выводу перфолент и в управлении ненадежным перфолен-точным хозяйством. Будучи достаточно дешевым, надежным и компактным, кассетный накопитель в то же время характеризуется невысоким быстродействием, что может затруднить или даже исключить его применение в роботах, требующих частого и быстрого обмена программ и данных между основной памятью и магнитной лентой. Кроме того, кассетный накопитель на магнитной ленте имеет малый объем памяти. [c.146]

Роботы второго поколения, оснащенные большим ассортиментом датчиков и управляющей ЭВМ с развитым программным обеспечением, значительно превосходят по своим возможностям роботы первого поколения. Благодаря возможности воспринимать внешнюю обстановку, анализировать сенсорную информацию и приспосабливаться к изменяющимся условиям эксплуатации очув-ствленные роботы могут манипулировать неориентированными и неупорядоченными деталями, осуществлять сложные сборочные и монтажные операции, реагировать на препятствия в рабочей зоне и т. п. [c.22]

В настоящее время промышленность активно осваивает выпуск роботов второго поколения. Несколько тысяч таких роботов уже используются в РТК с адаптивным управлением, которые встраиваются в ГАП. В ряде научных центров ведутся интенсивные исследования по разработке алгоритмического и программного обеспечения, а также средств очувствления перспективных моделей адаптивных роботов для гибкой автоматизации производства. Особое внимание в этих разработках уделяется системам техни- [c.22]

Программное обеспечение адаптивных систем управления роботов напимииает по своей структуре и составу операционные системы реального времени для мини- и микроЭВМ. Принцип мульти-задачности, используемый в этих системах, позволяет распараллелить вычислительные процессы, связанные с формированием адаптивного программного управления. Эти процессы (алгоритмы) могут выполняться либо на одном процессоре (в этом случае используются специальные средства распределения вычислительных ресурсов), либо на разных процессорах. [c.142]

Пакет программ, служащий для оценки эффективности и сравнения различных систем программного и адаптивного управления манипуляционных роботов с электрическими приводами, описан в п. 3.9. Этот пакет имеет модульную структуру и позволяет моделировать управляемые движения роботов при различных типах программаторов, регуляторов, эстиматоров и адаптаторов. Структура пакета программных модулей представлена на рис. 3.3. На основе разработанного программного обеспечения были про- [c.169]

Программное обеспечение адаптивных систем управления при-цнзионных роботов для микросварки включает в себя следующие программные модули (99] [c.182]

Общий объем программного обеспечения для микроЭВМ Электроника-60 составляет около 3000 операторов. В качестве инструментальной ЭВМ для его отладки использовалась ЭВМ Электроника-100-25 . Описанное программное обеспечение используется в управляющей микроЭВМ адаптивного робота ОЗУН-12000, снабженного системой технического зрения на базе ПЗС. Этот робот позволяет повысить производительность труда при микросварке миниатюрных электронных изделий в десятки раз [99]. [c.182]

Экспериментальная проверка разработанного алгоритмического и программного обеспечения при адаптивном управлении макетами транспортных роботов Адаптрон-1 и Адаптрон-2 свидетельствует о его высокой эффективности и надежности. Для использования этого обеспечения в условиях ГАП в реальном масштабе времени целесообразна мультимикропроцессорная реализация адаптивной системы управления. [c.206]

Что же представляют собой современные СИИ, каковы их отличительные черты В широком смысле СИИ — это программноаппаратные средства решения интеллектуальных задач, которые позволяют ЭВМ выполнять операции, аналогичные функциям человека, занятого умственным трудом. Поэтому под искусственным интеллектом РТК будем подразумевать алгоритмическое и программное обеспечение их адаптивных систем управления, позволяющее автоматизировать технологические операции интеллектуального характера. Отличительными признаками СИИ является наличие баз данных и банков знаний, средств интерпретации задач и планирования их решений, а также связанных с ними алгоритмов формирования понятий, распознавания ситуаций и принятия решений. Решение проблемы представления знаний в памяти ЭВМ открыло принципиальную возможность понимания СИИ естественного языка и речи. Оно позволило создать интеллектуальные терминалы и интерфейс, обеспечивающие непосредственное речевое или графическое (через дисплей) общение человека с ЭВМ или роботом на естественном языке, ограниченном данной предметной областью. [c.229]

Книга японского автора посвящена системам очувствления и программному обеспечению адаптивных роботов. В названии книги отражено стремление автора продемонстрировать возможности искусственного интеллекта для построения роботов с развитыми функциями. Книга начинается с популяр1юго введения в математическую логику, затем следуют программное обеспечение, обработка изображений в системах технического зрения, поиск рабочей траектории, языки управления роботами. Книга заканчивается глаюй о генерации планов для роботов. [c.10]

Описанная система управления может быть использована для различных технологических роботов аналогичного назначения. При этом вновь разрабатывать необходимо лишь программное обеспечение, а аппаратные средства меняются незначительно. Использование микроЭВМ в контуре управления сложным комплексом, состоящим из нескольких подсистем, изменяет и расширяет его функциональные возможности по сравнению с организацией на универсальных ЭВМ [21 ]. В каждую подсистему может входить большое число абонентов, взаимодействие которых синхронизируется службой единого времени. Подсистемы обмениваются информацией между собой и комплексом, находяш,имся на более высокой ступени иерархии. Сравнительно невысокая стоимость и массовое производство микроЭВМ позвояяют решать задачу управления самым нижним уровнем [c.136]

Операционная система является ядром программного обеспечения промышленного робота, управляемого с помощью ЭВМ. Эта система представляет собой совокупность специальных программ, предназначенных для управления системными, сервисными и функциональными программами, облегчения процесса создания новых функциональных программ, обработки разнообразных прерываний (в том числе прерываний от сенсорных устройств робота), реализации операций ввода-вывода, организации и доступа к файловой системе и повышения производительности труда персонала, занятого программированием промышленных роботов. Как правило, операционная система робота функционирует в режиме реального врел ени, [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...