Системы управления роботов функциональные

Система управления роботов. На рис. УП1-4 показана общая функциональная схема роботов, из которой следует, что роботы различаются наличием или отсутствием тех или иных блоков общей схемы и составом аппаратуры каждого блока. [c.321]

Однако функциональные возможности роботов первого поколения существенно ограничиваются малым ассортиментом датчиков и несовершенством системы управления. Последняя служит в основном лишь для осуществления жесткой программы, заранее заложенной в память. Способность к восприятию обстановки в рабочей зоне у роботов первого поколения практически отсутствует, поэтому эти роботы не могут функционировать полностью автономно. Их программирование в режиме обучения, а иногда и эксплуатация требуют вмешательства человека-оператора. [c.21]

В зависимости от числа подвижных звеньев различают роботы с двумя, тремя, четырьмя, пятью и шестью степенями подвижности. По типу системы управления различают роботы с цикловыми и числовыми системами управления. Числовые системы управления, в свою очередь, могут быть позиционными и контурными. Числовые системы управления функционально более гибкие, чем цикловые. Наиболее гибкие и универсальные системы — числовые контурные системы управления. [c.119]

По степени универсальности назначения различают универсальные и специализированные сварочные роботы. Универсальные сварочные роботы с функционально и конструктивно неделимыми манипуляторами, имеюши-ми пять-шесть степеней подвижности, оснащенные функционально гибкими системами управления, чаще всего применяются для серийного и мелкосерийного производства, а также крупносерийного многономенклатурного производства с частой сменой свариваемых изделий, т. е. когда универсальность и гибкость робота не избыточны, а действительно необходимы. [c.119]

Специализированные роботы, особенно модульные с более простыми системами управления, наиболее пригодны для крупносерийного и массового производства с редким (один—четыре раза в год) изменением типоразмеров свариваемых изделий. Применение модульных роботов с двумя—четырьмя степенями подвижности целесообразно при сварке изделий со швами простой формы, прежде всего с прямолинейными и круговыми швами, особенно в тех случаях, когда эти швы могут быть ориентированы вдоль направляющих. Во многих случаях для специализированных роботов достаточно иметь простую, например цикловую, систему управления и несложные средства геометрической адаптации 6]. Применение контурных систем управления в модульных роботах делает их более гибкими с минимальной функциональной избыточностью [c.119]

Все ранее выпущенные модели роботов создавались как функционально неделимые структуры и конструкции. Они достаточно универсальны, но их функциональная неделимость усложняет устройство. Для многих сборочных операций универсальный робот избыточен как по кинематической структуре, так и по возможности системы управления. В связи с этим большое внимание уделяется блочно-модульным системам. Специализированные роботы на базе блочно-модульной конструкции и структуры найдут применение в массовом и крупносерийном производстве для сборки различных изделий. При редкой смене объектов производства система управления может быть упрощена путем уменьшения ее функциональной гибкости. Функционально неделимые универсальные роботы будут преимущественно использоваться при частой смене объектов производства. [c.753]

Создание более совершенных информационных средств и реализация микропроцессорного управления — способствуют дальнейшему развитию систем управления промышленных роботов (СУ ПР). Обобщенная функциональная схема системы управления промышленным роботом (рис. 4.1) иллюстрируют принцип работы и возможности СУ всех типов, в том числе гибкого и адаптивного управления. [c.109]

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]

Операционная система необходима не только для обеспечения взаимодействия функциональных программ управления роботом, но и для создания и отладки новых программ, осуществления разнообразных операций над файлами, поддержания диалоговой связи с человеком-оператором и т. п. В ее состав входят относительно компактное ядро, нередко называемое монитором, и набор системных программ и данных. Монитор предназначен для организации диалоговой связи человека-оператора с управляющей ЭВМ, запуска и контроля выполнения программ управления роботом и системных программ, диспетчирования программных задач и реализации их взаимодействия друг с другом, запуска и отслеживания операций ввода-вывода (в том числе — операций управления приводами робота), распределения основной памяти ЭВМ и манипулирования файлами. Таким образом, с функциональной точки зрения монитор подобен управляющей программе в операционной системе общего назначения. [c.148]

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]

Указанные структурно-функциональные изменения в системе программного управления придают ей качественно новое свойство — высокоразвитую способность адаптации к любым изменениям параметров робота или условий его функционирования. Благодаря этому удается существенно улучшить основные показатели качества управления (точность, быстродействие и т. п.) и расширить функциональные и адаптационные возможности манипуляционного робота. [c.168]

Блочно-модульный комплекс включает следующие основные элементы механизмы и приводы перемещения, датчики положения и состояния объектов сборки, средства связи с оператором и объектами, захваты, средства блокировки и диагностики, системы программного управления и другие устройства. Под модулем понимают функционально законченное звено робота. Блочно-модульный принцип построения роботов является основой ускорения и удешевления их конструирования, производства, эксплуатации и ремонта. Развитие этого принципа будет способствовать расширению семейства сборочных роботов в промышленности. [c.753]

Модель проблемно-ориентированной среды адаптивного робота может быть представлена следующей схемой (рис. 1.6). Физическая среда преобразуется рецепторной системой в некоторый многомерный сигнал. Блок анализа сцен определяет содержание во входном сигнале объектов заданного класса. Выходная информация этого блока поступает в блок символического представления информации, который осуществляет сжатие первичной информации и представляет ее в виде, удобном для использования. В системе принятия решения с учетом функциональных возможностей робота выделяется информация, необходимая для решения той или иной задачи из заданного класса задач, решаемых робототехническим комплексом. Полученная таким образом модель используется в дальнейшем системой выработки управляющих воздействий для управления используемой системой. Отработка исполнительной системой соответствующих воздействий на физическую среду приводит к корректировке модели проблемно-ориентированной среды. [c.24]

В зависимости от технических возможностей и экономических соображений уровень адаптации промышленного робота может быть различен. Он определяется количеством информации, поступающей от датчиков, способностью системы обрабатывать эту информацию и воздействовать соответствующим образом на рабочий инструмент робота. Представляется целесообразным осуществлять разработку адаптивных сварочных роботов в соответствии с уровнями (табл. 8), которые построены по принципу возрастания функциональной сложности. Каждый последующий уровень адаптации включает в себя функции предыдущих и вносит новые свойства в систему управления. [c.190]

Робототехнические системы, особенно с адаптивными и интеллектуальными роботами, нуждаются в микропроцессорном управлении. Здесь речь идет о распределенном, а не централизованном управлении. Распределенное машинное управление возможно либо с немощью микроЭВМ, либо с помощью микропроцессорных блоков функционального назначения (БФН) [12]. Преимущественное предпочтение отдается БФН. Когда в алгоритмах встречаются необходимые операции с матрицами, то самым удобным языком встроенного программирования оказывается язык с по-следовате.льной логикой диапрограмм перехода состояний. За универсальность пришлось платить снижением реального быстродействия и объемом памяти. Число управляющих ЭВМ не монеет быть слишком большим, так как это требует использования для управления распределенными объектами весьма развитой периферии. Трудности возникают также при взаимодействии программистов с операционными системами. Частично их можно решить разработкой специализированных операционных систем и специальных языков. Однако принципиальное решение проблемы os-Дания экономичных управляющих комплексов получено лишь в последние годы. Появление мини- и микроЭВМ, микропроцессорной техники дало возможность реализовать децентрализованный принцип построения сложных систем управления. Применение микропроцессорной техники для управления роботами существенно сократило и число и объем задач, для решения которых необходимо использовать управляющую ЭВМ. [c.75]

В целом результаты моделирования адаптивной системы прог-рам.много управления шаговыми двигателями манипуляционного робота свидетельствуют о ее эффективности и возможности простой нрограммно-аппаратной реализации на базе управляющих микроЭВМ или микропроцессоров. Введение элементов (алгоритмов) адаптации в систему программного управления расширяет функциональные возможности и повышает надежность роботов с шаговыми приводами. [c.158]

Для расширения функциональных возможностей транспортных роботов на их борту иногда устанавливается один или несколько манипуляторов. В результате получаются комбинированные м.а-нипуляционно-транспортные роботы, которые могут не только транспортировать грузы, но и самостоятельно загружаться и разгружаться, а также манипулировать грузами. Разработка таких универсальных роботов для ГАП представляет интерес с различных точек зрения. В манипуляционно-транспортных роботах сконцентрированы многие проблемы механики, теории адаптивного управления, навигации и искусственного интеллекта. С точки зрения механики двигательная система этих роботов представляет собой комплекс исполнительных механизмов с голономными и неголономными связями, позволяюш,ий автоматизировать широкий спектр ручных и транспортных операций. С позиций теории управления эти роботы являются сложной нелинейной многосвязной и многомерной системой, активно взаимодействующей с внешней средой. Организация автономного функционирования таких роботов в изменяющейся производственной обстановке невозможна без развитой информационно-навигационной системы и связанной с ней адаптивной системы управления. Наконец, сточки зрения теории искусственного интеллекта манипуляционнотранспортные роботы интересны тем, что они функционируют в недетерминированных и изменяющихся условиях, где часть оборудования ГАП играет роль препятствий, а объекты манипулирования и грузы, подлежащие транспортировке, могут иметь произвольное расположение и ориентацию. Поэтому возникает необходимость придать адаптивной системе управления такие интеллектуальные функции, как распознавание объектов, анализ обстановки, формирование понятий и моделирование окружающей среды. [c.207]

Аналогично анализ может быть проведен и для других функций, выполняемых различными видами оборудования. Существует понятие виртуального оборудования, т.е. структурно-функциональной модели, описывающей внешнее поведение реального оборудования определенного типа с точки зрения его взаимодействия с внешней средой по некоторому протоколу. Таким образом, может быть определен виртуальный робот, виртуальный оклад, виртуальное транспортное устройство и т.д. Фактически для системы управления верхнего уровня компонент виртуального оборудования представляется как некоторый функциональный блок, воспринимающий команды на выполнение определнных функций и сообщающий о результатах их выполнения. И с этой точки зрения внутреннее устройство данного компонента не имеет значения, оно скрыто от системы управления благодаря ведению протокола взаимодействия с ним. [c.190]

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]

Все перечисленные уровни иерархии функционально связаны между собой, а также с системой очувствления и с исполнительными механизмами робота. Их согласованная работа обеспечивается специальным коммутатором-координатором. Реализация иерархических систем интеллектного. управления невозможна без использования ЭВМ и микропроцессоров. Децентрализованная структура этого управления позволяет осуществлять различные вычислительные процессы параллельно и распределить функции (элементы искусственного интеллекта) между различными ЭВМ и микропроцессорами, что особенно важно с точки зрения управления роботом в реальном масштабе времени. [c.248]

Дело в том, что использование современных дорогостоящих ЭВМ большой мощности для индивидуального управления одним станком или роботом было бы слишком расточительным многие функциональные возможности таких универсальных ЭВМ при этом просто не нужны. Кроме того, последовательный принцип действия больших ЭВМ может приводить к значительному запаздыванию при вычислении адаптивного программного управления и, как следствие, к управлению по устаревшей информации. Для организации индивидуального управления в реальном времени целесообразно распараллелить вычислительные процессы путем распределения отдельных функций (алгоритмов) обработки информации и управления между микропроцессорами и микроЭВМ. Принципиальная возможность такого распараллеливания обеспечивается модульной иерархической структурой адаптивных систем программного управления, представленной на рис. 3.2. Аппаратно-программная реализация этой структуры сводится к конструированию мультимикропроцессорной системы (ММПС) индивидуального управления и разработке ее математического обеспечения. [c.95]

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 ...