Программное обеспечение адаптивных

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]

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]

Программное обеспечение адаптивных роботов —это одна из основных проблем, стоящих перед разработчиками систем управле- [c.19]

НИЯ и систем очувствления этих роботов, особенно СТЗ. По сравнению с роботами 1-го поколения, система управления которых, вообще говоря, могла и не содержать (и чаще всего не содержала) управляющей ЭВМ, роль программного обеспечения адаптивных роботов неизмеримо возросла, и по сути дела наряду с системами очувствления программное обеспечения определяет уровень адаптации робота. [c.20]

Существуют различные подходы к разработке программного,обеспечения адаптивных роботов. В последнее время все большее применение находит подход, основу которого составляет рассмотрение программного обеспечения как проблемно-ориентированной операционной системы, которая содержит практически все атрибуты универсальных операционных систем развитое ядро, монитор, широкий набор управляющих и обрабатывающих программ (особую роль среди последних играют языковые трансляторы). [c.20]

Язык, на котором формируется задание роботу, а также транслятор с него являются важнейшей частью программного обеспечения адаптивного робота. По мнению ряда авторов, основная задача разработки программного обеспечения — это создание высокоуровневых проблемно-ориентированных языков управления роботом. [c.21]

Проблемно-ориентированный язык управления —это в большей степени компонента программного обеспечения адаптивного робота, поскольку роботу 1-го поколения свойственна жесткая программа, сформулированная в виде последовательности точек позиционирования, которые робот должен обойти, чтобы выполнить задание. Для адаптивных роботов программа как фиксированный набор данных неприемлема, поскольку заранее (в тот момент, когда составляется программа) неизвестны многие данные, входящие в программу они [c.21]

Инструментальные средства для разработки и исследования алгоритмического и программного обеспечения адаптивных роботов [c.162]

Программное обеспечение адаптивного робота — это одна из самых сложных и дорогостоящих его компонент. Она определяет уровень адаптации робота, способ его функционирования в недетерминированной среде, а также ту простоту и легкость, с которой человек-оператор может обращаться с роботом, формируя ему задания с одной стороны и получая от него информацию о состоянии робота и исполняемого им задания с другой стороны. Поэтому проектирование программного обеспечения адаптивного робота представляет собой трудоемкую процедуру, требующую не только больших интеллектуальных и временных затрат разработчика, но и соответствующих вычислительных средств, мощность которых (аппаратная и программная) должна, как правило, быть больше вычислительной мощности адаптивного робота. С этой целью используют инструментальные вычислительные комплексы, оснащенные не только широким набором периферийных устройств, но и развитыми операционными системами, как универсальными, так и проблемно-ориентированными. [c.162]

Существенное расширение функциональных возможностей РТК достигается за счет введения в его систему управления элементов адаптации и искусственного интеллекта. Такие РТК с адаптивным управлением могут автоматически приспосабливаться к непредсказуемым изменениям производственной обстановки и условий эксплуатации. Они принципиально отличаются от РТК первого поколения мощным информационным и программным обеспечением, позволяющим системе управления планировать технологические операции и принимать оптимальные решения, воспринимать и оперативно реагировать на изменения в рабочей зоне, анализировать обстановку и распознавать объекты, программировать работу оборудования и корректировать управляющие программы, диагностировать неисправности и предотвращать аварийные ситуации. [c.4]

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]

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]

Главными достоинствами адаптивных систем DN являются возможность составления и корректирования программ движения непосредственно в процессе работы станка, способность автоматической компенсации погрешностей и возмущений, а также возможность автоматической диагностики неисправностей. Алгоритмы программирования движений, самонастройки законов управления и диагностики неисправностей реализуются в виде прикладного программного обеспечения для мини-ЭВМ. [c.108]

Резюмируя вышеизложенное, можно утверждать, что мини-ЭВМ открыли новый этап в построении систем АПУ и диагностики станков. Они позволяют существенно расширить функциональные возможности DN -систем (за счет соответствующего наращивания программного обеспечения) при одновременном сокращении и упрощении их аппаратной части. Благодаря гибкости и адаптивности эти системы обеспечивают возможность быстрого перехода с одной программы обработки на другую или с одного станка на другой. Автоматическая диагностика неисправностей в сочетании с упрощением аппаратной части приводит к сокращению простоев и увеличению надежности станков с АПУ от мини-ЭВМ. Все это говорит о целесообразности применения таких станков в составе адаптивных РТК. [c.121]

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ [c.142]

На инструментальные средства автоматизированного проектирования возлагаются разнообразные функции исследование гибких алгоритмов программирования движений манипулятора и адаптивных законов управления приводами имитационное моделирование переходных процессов анализ качества управления и т. п. Программное обеспечение многоцелевых инструментальных комплексов состоит из двух компонент универсальной и специализированной. Универсальная компонента, включающая операционную систему реального времени, предоставляет разработчику различные средства автоматизированного проектирования. К ним относятся интерпретаторы, редакторы, загрузчики и т. п. Специализированная компонента строится на базе универсальной и является проблемно-ориентированной. Она содержит программные средства для имитационного моделирования систем управления. [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]

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]

Алгоритмизацию и программирование адаптивных систем управления отдельных РТК и ГАП в целом можно рассматривать как своеобразный технологический процесс составления планов решения задач на ЭВМ. Достаточно детальные планы, записанные на понятном ЭВМ языке, составляют суть программного обеспечения с элементами искусственного интеллекта. Главным достоинством такого интеллектуального программного обеспечения является возможность автоматического синтеза программ для решения любой задачи из некоторого класса, сведения о котором хранятся в банке знаний. Для реализации этой возможности служат диалоговый процессор и специальная организующая программа — монитор. Последняя в соответствии с заданной технологией вызывает из банка знаний необходимые программные модули, снабжает их соответствующими исходными данными и текущей информацией, поступающей по каналам обратных связей, и собирает рабочий набор программ, обеспечивающий адаптивное управление РТК в изменяющихся производственных условиях. [c.233]

Способность к самонастройке адаптивных САК в условиях ГАП отличает их от обычных САК, используемых в массовом автоматическом производстве. Это принципиальное отличие налагает дополнительные требования к алгоритмическому и программному обеспечению систем управления ГАП. [c.273]

Структурно-функциональная схема КИР с адаптивным управлением представлена на рис. 8.15. Неотъемлемой частью мульти-микропроцессорной системы управления этого КИР является описанное выше алгоритмическое и программное обеспечение. [c.305]

Цифровые регуляторы не только заменяют по нескольку аналоговых, но они могут реализовать также дополнительные функции, выполнявшиеся ранее другими устройствами, или совершенно новые функции. Упомянутые дополнительные функции включают, в частности, программируемую проверку номинальных режимов, автоматический переход к обработке различных управляемых и регулируемых переменных, подстройку параметров регулятора, осуществляемую по разомкнутому циклу в соответствии с текущим режимом работы системы, контроль предельных значений сигналов и т. п. Можно привести и примеры новых функций — это обмен информацией с другими регуляторами, взаимное резервирование, автоматическая диагностика и поиск неисправностей, выбор требуемых управляющих алгоритмов, и в первую очередь реализация адаптивных законов управления. На основе цифровых регуляторов могут быть построены системы управления любых типов, включая системы с последовательным управлением, многомерные системы с перекрестными связями, системы с прямыми связями. При этом программное обеспечение подобных систем можно без труда корректировать как в предпусковой период, так и в процессе их эксплуатации. Немаловажно и то, что цифровые регуляторы позволяют изменять их параметры в весьма широких диапазонах и способны работать с практически любыми тактами квантования. Таким образом, все вышесказанное позволяет утверждать, что цифровая измерительная и управляющая техника со временем получит самое широкое распространение и в значительной степени вытеснит традиционную аналоговую технику. [c.8]

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]

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

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]

Конструктивность рассматриваемого подхода состоит в том, что при проектировании программного обеспечения адаптивного робота используется универсальная операционная система не только как программная база инструментальных робототехнических комплексов, но и как ядро разрабатываемого проблемно-ориентированного обеспечения. На рис. 1.5 изображены уровни вычислительной машины при этом каждый из уровней представляет собой некоторую виртуальную машину с собственной системой команд, так что уровень проблемно-ориентированного обеспечения адаптивных роботов использует все мощные средства программирования, которые предоставляются уровнем операционной системы сюда входят не только языки программирования, но и системная поддержка исполнения рабочих программ управления движением манипулятора (обработка прерываний, управление вводом, выводом, распределение ресурсов при мультизадачном режиме работы). [c.20]

Программное обеспечение адаптивных роботов должно представлять человеку-оператору широкие возможности по управлению роботом, его обучению в различной форме, редактированию и отладке программ движения, текстированию канала связи ЭВМ — манипулятор, работе с внешними накопителями и т. д. Кроме того, [c.20]

Таким образом, программное обеспечение адаптивного робота представляет собой объединение подмножества операционной системы выполняющего общесистемные (и некоторые другие) функции, и проблемно-ориентированной части, которая разрабатывается в соответствии с требованиями, предъявляемыми к адаптивному роботу. В качестве таких базовых операционных систем могут использоваться, например, РАФОС (РТ-11), МОС РВ (Р5Х-П/5), иМ1Х для управляющих ЭВМ класса СМ-4 и Электроника-60 . [c.128]

Основными звеньями программного обеспечения яв-пяются автоматизированная информационно-поисковая истема (ИПС) и автоматизированная система обработки статистических данных (АСОСД), содержащая в своем составе набор программ прямой и адаптивной экстраполяции и статистического моделирования. [c.241]

Несколько иной подход следует предусмотреть для реализации задач адаптации второго класса. Последовательность правил выработки решения на уиравленпе определяется структурой управляющих алгоритмов. Выбор требуемой последовательности правил осуществляется выбором соответствующей ветви алгоритма автоматически или операторами. Формирование последовательности правил выработки решения, не заложенной в структуре управляющего алгоритма, но диктуемой условиями создавшихся производственных условий, не предусматривается. Достижения науки в области моделей систем искусственного интеллекта делают возможным осуществить разработку прикладного программного обеспечения, позволяющего изменять структуру алгоритмов управления применительно к конкретно складывающейся обстановке, т. е. на более высоком уровне осуществлять адаптацию второго типа. В дальнейшем алгоритмы, обладающие свойством адаптации структуры отдельных своих элементов (структурной адаптации), будем называть алгоритмами адаптивного управления (ААУ). [c.56]

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]

Рассмотрим общие принципы построения адаптивных РТК с элемёнтами искусственного интеллекта. Конкретизация этих принципов в форме соответствующего алгоритмического и программного обеспечения для цифровых систем адаптивного управления РТК приводится в последующих разделах. Там же описываются примеры РТК второго и третьего поколений, свидетельствующие о несомненных преимуществах адаптивного и интеллектуального управления по сравнению с программным. [c.31]

Таким образом, модульный подход обеспечивает постепенное развитие функциональных, адаптационных и интеллектуальных возможностей РТК и преемственность поколений по мере совершенствования ГАП РТК с программным управлением могут переродиться в РТК с адаптивным управлением, а последние — в РТК с элементами искусственного интеллекта. Применительно к РТК второго и третьего поколений первостепенное значение имеет принцип модульности в алгоритмическом и программном обеспечении систем управления. Помимо основных функциональных модулей РТК, реализующих алгоритмы адаптации и искусственного интеллекта, в этих системах важная роль отводится обслуживающим (сервисным) программным модулям. Практическая реализация программных модулей адаптивных систем управления с элементами искусственного интеллекта для РТК требует создания специальных мультимикропроцессорных вычислительных сетей, которые являются центральным элементом системы управления ГАП. [c.35]

Наилучший проект принимается как окончательное техническое решение о структуре адаптивной системы программного управления и режимах ее функционирования в РТК- На основании этого проекта конструируется мультимикропроцессорная система адаптивного программного управления РТК, ориентированная на работу в реальном времени, и создается соответствующее программное обеспечение. При этом алгоритмы адаптивного программного управления удобно записывать на языках высокого уровня (например, на языке PL./1), а затем транслировать их с помощью интерпретирующей программы в объектный код, задающий последовательность управляющих воздействий, которые подаются непосредственно на исполнительные приводы и механизмы РТК- [c.92]

Отечественной промышленностью серийно выпускается ряд микроЭВМ. Среди них наибольшее распространение в индивидуальных системах программного управления получили микроЭВМ Электроника-60 и НЦ80-20/3. Производительность этих микроЭВМ лишь в 2—3 раза меньше, чем производительность мини-ЭВМ типа СМ-4, а стоимость меньше на порядок. Другим их достоинством является совместимость системы команд и интерфейсов с системой команд и интерфейсами мини-ЭВМ серии СМ, а также с перспективными моделями микро- и мини-ЭВМ, выпуск которых осваивается промышленностью. Благодаря такой программной совместимости разработку программного обеспечения индивидуальных систем адаптивного управления оборудованием РТК на основе микроЭВМ можно осуществлять с использованием [c.99]

Наряду с рассмотренными вариантами реализации адаптивных систем программного управления оборудованием РТК на базе ММПС (аппаратная реализация) и в виде программного обеспечения для микроЭВМ (программная реализация), представляет [c.100]

Функциональные возможности микроЭВМ и специализированных МПМ определяются их программным обеспечением, т. е. пакетом программ, реализующих соответствующие алгоритмы адаптивного управления. Подобно аппаратной структуре программное обеспечение ММПС рассматриваемого типа имеет иерархическую структуру. [c.101]

Адаптационные возможности и уровень интеллекта индивидуальных МЛШС управления могут колебаться в широких пределах. Некоторые из них могут только принимать простейшие решения типа старт-стоп , а другие могут автоматически корректировать ПД, настраивать параметры законов управления, анализировать качество работы, диагностировать неисправности отдельных узлов (например, износ или поломку инструмента), распознавать налеты или заготовки в них, самостоятельно выбирать нужный инструмент, оснастку и программу обработки и т. д. Спектр функций адаптивного РТК определяется, главным образом, тем алгоритмическим и программным обеспечением, которое реализовано в его системе управления. [c.104]

Эффективность станков с ЧПУ зависит в значительной степени от уровня автоматизации подготовки управляющих программ. Поэтому в последнее время большое внимание уделяется автоматизации программирования процесса обработки. В СССР и за рубежом разработаны специальные системы автоматизации программирования (САП-3, САПС, САПР, Гран , APT, Адарт и др.). Эти системы не только снижают трудоемкость процесса подготовки управляющих программ, но и придают станку дополнительную гибкость и адаптивность. Последнее обстоятельство позволяет относить системы программного управления, снабженные средствами автоматизации программирования процесса обработки, к адаптивным системам управления. Адаптация этих систем к неопределенным и изменяющимся характеристикам станка, инструмента и детали (тепловые и упругие деформации, износ инструмента и т. п.) проявляется в автоматической коррекции программы обработки. Реализация этого свойства требует разработки соответствующего алгоритмического и программного обеспечения. [c.117]

Системы адаптивного программного управления (АПУ) станками сложнее обычных систем ЧПУ, поэтому для их программноаппаратной реализации обычно используются DN -системы на базе мини-ЭВМ с развитым программируемым интерфейсом. В ряде случаев оказывается возможным реализовать адаптивное управление и на базе мультимикропроцессорных систем ЧПУ типа N посредством введения соответствующих элементов адаптации. Расширение функциональных и адаптационных возможностей систем ЧПУ достигается посредством их простого усовершенствования за счет наращивания программного обеспечения или подключения дополнительных микропроцессоров, реализующих алгоритмы адаптации и искусственного интеллекта. При этом станок может работать в основном в обычном режиме ЧПУ, а переход к АПУ производится автоматически в тот момент, когда в этом возникает необходимость. [c.119]

Структура адаптивных систем программного управления допускает естественное распараллеливание вычислительных процессов и нх мультимикропроцессорную реализацию. Последнее означает, что кажды выделенный процесс (алгоритм) реализуется на своем микропроцессоре. При таком распараллеливании облегчается проектирование программного обеспечения и повышается надежность системы управления. [c.143]

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]

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]

Переход от традиционного программного управления к более совершенному адаптивному (а в перспективе и к интеллектуальному) управлению КИР требует автоматизации как процесса программирования измерений с учетом метрологических требований и технологических условий, так и процесса управления программой с заданным качеством ее отработки в изменяющейся производственной обстановке. Рассмотрим особенности синтеза адаптивного управления процессом координатных измерений на примере КИР УИМ-28, разработанного Ленинградским оптико-механическим объединением им. В. И. Ленина [62]. В состав КИР УИМ-28 входит управляющий вычислительный комплекс и собственно измерительная машина, включающая измерительную головку, исполнительные механизмы и систему электрических прнволов со встроенными датчиками сигналов обратной связи. Управляющий вычислительный комплекс представляет собой стойку управления на базе микроЭВМ с необходимым программным обеспечением, средства цифровой индикации и алфавитно-цифровое печатающее устройство. [c.292]

Программное обеспечение АРМ должно обладать свойствами адаптивности, гибкости, модифицируемости и настраиваемости на конкретное применение в соответствии с требовах иями пользователя. Непременным составным элементом программного обеспечения, передаваемого пользователю, является документация на него, которая облегчает уяснение сути решаемых задач, а также внедрение, эксплуатацию и сопровождение программного продукта. [c.291]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...