Система очувствления

В результате проведенных исследований [5] установлено, что наибольшее влияние на быстроходность (определяемую как средняя величина скорости выходного звена работа) оказывает путь этого звена. При малых величинах пути, составляющих десятую часть максимального перемещения, величина средней скорости обычно в несколько раз ниже паспортной. Такое снижение скорости надо учитывать при проектировании роботов с адаптивными системами управления, для которых характерен режим поиска, когда цикл движения схвата руки включает ряд последовательных небольших перемещений, задаваемых датчиками системы очувствления [5]. [c.224]

Искусственные органы чувств (или, как еще говорят, система очувствления) роботов второго поколения формирует сиг- [c.21]

Важнейшей чертой адаптивного программного управления является наличие некоторого алгоритма целенаправленной настройки параметров закона управления в процессе отработки ПД. По существу этот алгоритм представляет собой активный поиск недостающей информации (обучение) и коррекцию закона управления (адаптация) в соответствии с новой информацией, поступающей от системы очувствления РТК в ходе управления. Поскольку для высококачественного управления вовсе не требуется [c.73]

Роботы 2-го и 3-го поколений являются адаптивными, однако уровень адаптации у роботов 3-го поколения выше, и их принято называть роботами с искусственным интеллектом, тогда как роботы 2-го поколения — просто адаптивными роботами. Таким образом, адаптивный робот 2-го поколения занимает промежуточное положение между программным роботом и роботом с искусственным интеллектом. Так, у программного робота, полностью лишенного информации о состоянии среды, в которой он функционирует, адаптация отсутствует, а адаптивный промышленный робот, т. е. робот, снабженный системой очувствления, может успешно функционировать только в той среде, изменения которой можно заранее предвидеть. [c.10]

Адаптивный робот представляет собой техническую систему, в состав которой входят, как правило, следующие компоненты исполнительный механизм (манипулятор,) система очувствления и система управления (рис. 1.1). [c.11]

Система очувствления воспринимает с помощью имеющихся в ее составе датчиков информацию о состоянии внешней среды, обрабатывает ее. В результате вырабатываются сигналы воздействия, поступающие на один из входов системы управления, которая в свою очередь вырабатывает соответствующие сигналы на манипулятор и технологическое оборудование. Робот совершает работу, следовательно, изменяет состояние свое или объекта, т. е. состояние внешней среды. Эти изменения фиксируются системой очувствления и т. д. Таким образом, цикл замыкается. [c.11]

Как отмечалось выше, адаптивные свойства робота иногда можно реализовать без развитой системы очувствления, используя для целей адаптации только информацию о текущем состоянии исполнительного механизма. Тогда способ адаптации заключается в построении устройства (аппаратного или программного), в функции которого входит оценивание тех или иных параметров внешней среды (например, массы груза в захвате манипулятора), и в соответствующей коррекции управляющего сигнала таким образом, что возмущение будет мало отличаться от программного. Это устройство можно рассматривать как часть регулятора привода адаптивного робота. [c.12]

Развитая система очувствления робота может автономно формировать задание по обработке информации о внешней среде и осуществлять согласованный обмен данными и командами с системой управления. Поэтому в общем случае система очувствления адаптивного робота должна быть рассчитана па работу с оператором (см. рис. 1.1). [c.14]

Локационные системы очувствления используют для измерения координат изделия в тех случаях, когда применение СТЗ по тем или иным причинам нецелесообразно или невозможно. Установка датчиков локационных систем на захвате илн рабочем инструменте автоматического манипулятора обеспечивает, например, возможность точного слежения сварочной головки за траекторией шва, а также позволяет захватывать и устанавливать изделия на подвесном или ленточном конвейерах. Кроме того, локационные системы очувствления применяют в качестве датчиков безопасности для предотвращения столкновения подвижных частей манипулятора с предметами или людьми, случайно оказавшимися в его зоне обслуживания. Локационные системы очувствления с активным или пассивным методом обнаружения предметов часто в литературе называют датчиками безопасности. [c.16]

Несомненно, системы очувствления промышленных роботов, конструкция этих систем, характеристики и алгоритмы обработки информации нельзя рассматривать вне взаимосвязи с системой управления робота. Следует отметить, что многие проблемы согласования параметров систем очувствления, языков их программирования и процесса обучения с соответствующими характеристиками промышленного робота требуют своего решения и совершенствования. Среди таких проблем в области использования массива информации о внешней среде, формируемого с помощью систем очувствления роботов, необходимо отметить следующие три группы представление информации, планирование обработки информации и организация адаптивного управления. [c.17]

Для рационального использования информации, собираемой системами очувствления, необходимо разработать формализованное описание данных о параметрах робота и окружаю цем его рабочем [c.17]

Проблемы организации адаптивного управления состоят в необходимости обеспечения одновременной обработки большого объема информации и формирования команд управления в реальном масштабе времени, моделирования процессов функционирования адаптивного робота с целью разработки методов самообучения систем управления на основе сенсорной информации, используемой и в процессе функционирования робота. Среди проблем управления адаптивными роботами следует отметить разработку методов управления с использованием элементов теории искусственного интеллекта и совершенствование проблемно-ориентированных языков для программирования процессов обучения и управления роботов, оснащенных системами очувствления. [c.18]

Система управления адаптивного робота выполняет следующие основные функции прием информации от системы очувствления и ее обработка, обеспечение связи с человеком-оператором, управление манипулятором в соответствии с задачей, сформулированной оператором, и той информацией, которую система управления получает от системы очувствления. [c.18]

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]

Пневматические (струйные) системы очувствления используются для анализа как внешней, так и внутренней информации промышленных роботов. В современной робототехнике на основе методов пневмоавтоматики и с помощью датчиков очувствления измеряются такие физические параметры, как линейное и угловое перемещения, расстояние (линейные размеры и наличие деталей), скорость, ускорение, усилие, температура, давление. [c.78]

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]

Взаимодействие с системой очувствления. Соответствующий модуль программного обеспечения должен принять информацию от системы очувствления, обработать ее (если система очувствления сама не занимается обработкой или полученная от нее информация непригодна непосредственно для целей управления) и передать модулям, обеспечивающим управление. [c.127]

Как известно, адаптивные свойства придает роботу система очувствления, которая поставляет системе управления соответствующую информацию о состоянии внешней среды. С точки зрения рассматриваемого подхода можно выделить два типа данных, передаваемых системой очувствления 1) данные о внешней среде, представляемые набором признаков, принимающих конечное число значений 2) данные, число значений признаков которых бесконечно. [c.154]

Процесс адаптации поведения робота, оснащенного системой очувствления, которая поставляет данные первого типа, также может быть рассмотрен в рамках теории конечных автоматов. Для этого необходимо интерпретировать систему очувствления как конечный автомат, выходной алфавит которого совпадает со значениями передаваемых признаков. Например, в рассмотренном выше случае работы СТЗ в режиме распознавания выходной алфавит соответствующего автомата имеет вид У = (а, Ь, у, г). Здесь, однако, [c.155]

Если передаваемые системой очувствления данные относятся ко второму типу, то адаптивное поведение робота, оснащенного датчиками такого рода, реализуется на уровне вычисления управления, т. е. на более низком уровне иерархии, чем логический уровень. В этом случае строятся законы управления, в которые соответствующие показания датчиков входят как параметры, т. е, адаптация не затрагивает верхних уровней системы управления, а является скорее параметрической. [c.156]

Наличие системы очувствления в виде СТЗ придает РТК адаптивные свойства, которые заключаются в смене линии поведения в зависимости от состояния процесса сборки, которое СТЗ контролирует. [c.157]

Системы очувствления, основанные па принципах голографии, цифровой пространственной фильтрации, а также искусственные сетчатки на интегральных схемах и волоконной оптике, устройства распознавания речи, анализа тактильной информации с использованием искусственной кожи и другие аналоги органов чувств будут находить все большее применение. [c.245]

Важную роль при разработке эффективных систем очувствления играют бионические принципы. Полезным может оказаться феномен аккомодации, заключающийся в том, что при внезапном изменении стимуляции нервных клеток животного резко возрастает их активность. Если в дальнейшем стимулирующее воздействие не изменяется, то активность нервных клеток падает. Этот принцип лежит в основе выделения контуров объектов, проецируемых на сетчатку глаза, и он может быть реализован на механизмах пространственной дифференциации в системах очувствления роботов. [c.245]

В связи с общим требованием резкого повышения производительности роботов необходимо, чтобы вновь создаваемые системы очувствления и управления отличались высоким быстродействием. Они должны быть также достаточно точными. Соблюдение этого требования особенно важно для сборочных и контрольно-измерительных роботов. [c.246]

К построению информационной системы очувствленного робота [c.43]

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]

Формирователи сигналов изображения зрительной системы очувствления непрерывно совершенствуются в направлении уменьшения размеров, повышения стабильности и экономичности работы, улучшения качества формируемого изображения и эксплуатационных параметров. Характерная черта современного этапа развития передающих телекамер — смена поколений приборов. Для камер с видиконом черно-белого изображения созданы малогабаритные трубки диаметром 18 мм с растром 6,6 X 8,8 мм, обеспечивающие снижение коммутационной инерционности, абсолютной величины и неравномерности темнового тока, что весьма существенно для качества передаваемого изображения. В то же время 18-миллиметровые видиконы при малом расходе мощности на фокусировку и отклонение пучка значительно повышают разрешающую способность миниатюрных камер. Достигнуто разрешение 600—700 линий при напряжении на электродах в пределах 600 В. Более чем в 2 раза уменьшена выходная мощность, что позволяет снизить потери на высоких частотах при передаче сигнала на видеоусилитель. Номинальным является сигнал 150 нА вместо 200 нА диапазон освещенности 1—80 л к, чувствительность 160/1—240/05 нА/лк, геометрические искажения 4 -6 %. Производство таких видиконов уже освоено промышленностью. Новая серия видиконов будет иметь важное значениедля миниатю- [c.95]

Недетерминированность внешней среды учитывается путем обработки поступающей информации и соответствующей корректировки поведения (чаще всего — движения) робота. Здесь важно подчеркнуть тот факт, что вид и значения отклонений параметров внешней среды на этапе исполнения задания, сформулированного роботу человеком-оператором, были им (оператором) учтены заранее. Так, для адаптивных роботов, снабженных системой технического зрения, эта недетерминированность может быть связана с положением и ориентацией детали, которую роботу необходимо взять. Если же деталь, расположенная в поле зрения видеодатчика, перевернута либо вообще не принадлежит к классу тех деталей, с которыми работает робот, то система очувствления, запрограммированная только на вычисление указанных выше параметров, не заметит этого. Безусловно, можно улучшить алгоритмы обработки зрительной информации (если это доступно для оператора), однако и в этом случае может возникнуть ситуация, столкнувшись с которой, робот не будет в состоянии продолжать функционирование. [c.10]

В отличие от адаптивного, робот с искусственным интеллектом не снабжен различного рода предписаниями поведения в тех или иных случаях он их вырабатывает сам в процессе исполнения задания. Это достигается не за счет усложнения системы очувствления (она может и не отличаться от системы адаптивного робота), но за счет придания ннтеллектному роботу более мощных механизмов обработки поступающей информации и планирования поведения. [c.10]

На сгшом деле нет четкой границы между перечисленными выше тремя поколениями роботов даже программный робот, снабженный манипулятором с сервоприводами, является адаптивным в том смысле, что его система управления приводами, построенная по принципу обратной связи, способна парировать некоторые возмущения, возникающие в процессе движения исполнительного механизма (например, переменные моменты инерции звеньев, различные массы грузов в захвате и т. д.), при этом такая компонента адаптивного робота, как система очувствления, представлена здесь датчиками положения (и, возможно, скорости), установленными в подвижных сочленениях. Ясно, что в этом случае реализуется адаптация самого низкого уровня. [c.10]

Как говорилось выше, исполнительный механизм адаптивного робота — это чаще всего манипулятор, снабженный сервоприводами. Это вполне естественно, поскольку адаптивные свойства робота, как правило, проявляются в коррекции двилieния манипулятора в соответствии с показаниями системы очувствления. Однако иногда в состав адаптивного робота могут входить н цикловые манипуляторы, причем адаптация в этом случае заключается в смене последовательности обхода наперед известных точек позиционирования. [c.12]

Информацию, необходимую для выполнения задания, поставляет роботу система очувствления — важнейшая подсистема адаптивного робота. Чаще всего эта информация непосредственно связана с состоянием пространства, в котором функционирует робот, и ее источниками являются системы технического зрения, силомоментные, локационные и тактильные системы. Однако иногда эту информацию удается получить косвенно, измеряя лишь параметры самого испол- [c.13]

Система очувствления может выполнять л1 бо функции иросшй передачи полученной информации о рабочем пространстве в систему управления, где эта информация обрабатывается соответствующим образом, либо функции обработки этой информации. В последнем случае система очувствления кроме датчиков содержит еще устройства преобразования и предварительной обработки информации, а также микроЭВМ или микропроцессоры. [c.14]

Бесконтактные средства очувствления, оперирующие с геометрическими характеристиками объектов внешней среды робота, включают два класса устройств системы технического зрения и локационные системы очувствленйя, а средства очувствления контактного действия, которые измеряют действующие на манипулятор силы и моменты, а также фиксируют координаты точек нх приложения, представлены системами силомоментного и тактильного очувствления. [c.15]

Создание силомоментных систем вызвано необходимостью измерения сил и моментов в процессе взаимодействия захвата или инструмента с объектом манипулирования при выполнении механической сборки, абразивной зачистки и шлифовки изделий. Применение в автоматических манипуляторах силомоментных систем очувствления позволяет автоматизировать указанные технологические операции при минимуме затрат на разработку и создание дополнительного оборудования, например, конвейеров и позиционеров, обеспечивающих высокую точность начальной установки собираемых деталей. Эти системы очувствления могут быть с успехом использованы также и для решения многих манипуляционных задач, особенно при работе с жесткими деталями, когда незначительные погрешности позиционирования робота могут вызвать большие усилия, которые прокон-тролиронять и и.ямерить другими средствами не представляется возможным. [c.15]

Силомоментные системы очувствления представляют собой датчик и устройство предварительной обработки информации, обеспечивающие измерение в общем случае трех проекций вектора силы и трех проекций вектора моментов, возникающих при взаимодействии захвата или инструмента робота с обрабатываемой деталью. [c.15]

Широкое применение в системах очувствления роботов находят ультразвуковые локационные системы. В силу специф 1ческих свойств ультразвуковых волн этот тип датчиков очувствления исполь- [c.16]

Аналогичные рассуждения можно привести по поводу требования высокой линейности измерения, так как во многих системах управления робота исходный аналоговый сигнал силомоментного датчика преобразуется в цифровой сигнал с ограниченным числом уровней квантования. В ряде сборочных промышленных роботов используются силомоментные датчики, обеспечивающие релейный характер измерений каждой проекции силового вектора. Б конкретных применениях необходимо анализировать соответствие сило-моментной системы очувствления параметрам робота, на котором она устанавливается. [c.36]

Система очувствления промышленного робота методами локации, являющаяся одно из сенсорных систем восприятия информации о свойствах и состоянии объектов манипулирования и внен1пей среды, позволяет обеспечить целенаправленные движения робота. [c.56]

В системах очувствления промышленных роботов находят применение такие гидрогазодинамические эффекты, как прерывание струи, турбулизация ламинарной струи, прикрытие вытекающей турбулентной струи, преодоление заданного усилия или давления, изменение частоты струйного генератора колебаний в зависимости от измеряемой температуры, обработка импульсов в частотной системе прерываний струи. Измерения проводятся по дифференциальной компенсационной схеме. [c.78]

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]

Один из принципов построения адаптивных промышленных роботов состоит в широком использовании средств микропроцессорной техники, входящей как в состав системы очувствления, так и в со-СТс1п сИСГОмы уир ВЛииИЯ. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...