Транспортные роботы с адаптивным управлением

Значительное внимание разработке автоматического транспорта для ГАП уделяется во многих индустриально развитых странах. Состояние дел и перспективы развития в этой области нашли отражение в программе 1-й Международной конференции по проблемам транспортирования материалов, состоявшейся в 1983 г. в Лондоне. Тематика докладов, представленных на этой конференции, охватывает вопросы создания и внедрения автоматизированных систем управления производственными материальными потоками, опыт эксплуатации автоматических транспортных средств в условиях ГАП, а также перспективные разработки транспортных роботов с адаптивным управлением и элементами искусственного интеллекта. [c.228]

Высокие темпы развития ГАП обусловливают ускоренную разработку и внедрение автоматических транспортных средств. Вместе с тем повышаются требования к гибкости, автономности и универсальности таких средств. Этим требованиям удовлетворяют рассмотренные выше транспортные роботы с адаптивным управлением, манипуляционно-транспортные роботы с элементами искусственного интеллекта, а также роботизированный конвейерный транспорт с автоматическим распознаванием и адресованием грузов. Естественно ожидать, что в ближайшие годы удельный вес адаптивных транспортных средств указанных типов в об-ш,ей структуре транспорта для ГАП будет неуклонно возрастать. [c.228]

В случае необходимости манипуляционные и транспортные роботы с адаптивным управлением и СТЗ могут применяться для предварительного упорядочивания рабочей среды (например, для складирования неориентированных деталей в специальные пакеты и т. п.). После этого обычные РТК с программным управлением вновь могут успешно использоваться даже в условиях ГАП. [c.263]

Указанные подсистемы активно взаимодействуют между собой, а также с двигательной и информационной системой робота. Алгоритмы функционирования всех элементов системы управления зависят от конструктивных особенностей транспортного робота, целей и условий его эксплуатации. Конкретизация этих алгоритмов, включая вопросы их программно-аппаратной реализации, дается ниже по мере описания различных образцов транспортных роботов с адаптивным и интеллектуальным управлением. [c.189]

Промышленный робот с адаптивным управлением должен самостоятельно, без вмешательства оператора гибко менять программу движений в зависимости от ситуации, которая складывается в рабочей зоне робота. Такие вопросы частично решены при создании некоторых транспортных роботов и роботов для контактной точечной сварки [32, 97]. [c.188]

Рис. 6.3. Структурная схема адаптивной системы управления транспортным роботом с элементами искусственного интеллекта

Иерархическая структура адаптивной системы управления транспортным роботом с элементами искусственного интеллекта представлена на рис. 6.3. Она включает подсистемы, выполняющие следующие основные функции [c.188]

Методы автоматического программирования движений транспортных роботов с колесным и гусеничным шасси, включая алгоритмы прокладки и оптимизации маршрутов и интерполяции программных движений, рассмотрены в работах [14, 15, 28, 51]. Поэтому ниже ограничимся вопросами программно-аппаратурной реализации этих алгоритмов и их использованием в адаптивных системах управления транспортных роботов. [c.194]

Наконец, на третьем этапе создается опытный образец транспортного робота, в системе управления которого воплощены наиболее эффективные принципы и алгоритмы адаптивного программного управления. Затем этот образец проходит опытно-промышленную эксплуатацию в условиях ГАП и тиражируется в требуемом числе экземпляров в соответствии с имеющимся спросом. [c.195]

На рис. 5.19 показана схема сборки цилиндрических соединений с небольшим зазором (0,03 мм) на стенде, состоящем из основного робота I с адаптивным управлением, имеющим упругий подпружиненный захват 5, вспомогательного робота II с аналогичным захватом 9 и загрузочно-транспортных устройств для собираемых деталей. Все устройства установки действуют синхронно по командам циклового управления. Робот I поворотным захватом 5 берет вал 5 из лотка [c.244]

В книге изложены принципы, методы и средства конструирования адаптивных робототехнических комплексов (РТК). Рассмотрены вопросы гибкого программирования и адаптивного управления РТК. Описаны различные типы манипуляционных н транспортных роботов, станков и обрабатывающих центров с микропроцессорными системами адаптивного управления. Рассмотрены особенности систем адаптивного контроля и перспективы применения в машиностроении систем искусственного интеллекта. Приведены примеры адаптивных РТК для механической обработки, сварки и сборки, используемых в составе гибких автоматизированных производств. [c.2]

Целью адаптивного управления транспортными роботами обычно является либо отслеживание заданного ПД, соответствующего маршруту безопасного движения робота в реальных условиях производства, либо приведение робота в заданное состояние, соответствующее, например, его остановке в определенной точке с заданной ориентацией. При этом траектория и время приведения могут задаваться заранее (что соответствует режиму терминального управления) или определяются в процессе управления (что соответствует режиму самонаведения). [c.66]

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]

В экспериментах по адаптивному управлению обоими макетами транспортных роботов в реальном масштабе времени варьировались в широком диапазоне целый ряд условий и параметров, а именно расположение препятствий в рабочей зоне, распределение нагрузки на шасси, электромеханические параметры приводов. характер грунта и т. д. Благодаря самонастройке системы управления роботы обеспечивали достижение цели с заданной точностью в частично неопределенных и непредсказуемо изменяющихся условиях эксплуатации. [c.206]

Сборочные устройства адаптивного управления, разработанные в СССР, послужили основой для создания подобных устройств за рубежом. В Японии создан ряд однотипных сборочных комплексов для соединения деталей по поверхностям вращения с зазором около 0,030 мм, в которых применили САУ [2]. Эта система используется в комплексе, содержащем основной сборочный 1 (рис. 3.4.15, а) и вспомогательный 11 роботы, а также загрузочно-транспортные средства лотки б и (9 соответственно для соединяемых вала 5 и втулки 7 и конвейер 12 для собираемого изделия с корпусом 13. [c.448]

Применение ЭВМ в системах группового управления открыло новые возможности в управлении станками с ЦПУ, в частности для организации адаптивного управления и оптимизации режимов обработки. Необходимо отметить также наметившуюся в разрабатываемых СГУ тенденцию все более полного охвата автоматизацией различных вспомогательных процессов обслуживания станков. В настоящее время имеется принципиальная возможность управления от ЭВМ большинством механизмов для автоматизации вспомогательных операций, например транспортными средствами для передачи заготовок, приспособлений, инструментов и готовых деталей. Это еще раз подчеркивает аналогию в применении группового управления станками и промышленными роботами, целесообразность использования, обобщения и перенесения накопленного опыта. [c.195]

Завод, построенный на основе промышленных роботов, в том числе адаптивных, может выпускать электродвигатели различных размеров, сами промышленные роботы, электроэрозионные станки и малые обрабатывающие центры и другие изделия. Средства производства должны быть организованы в ячейки, состоящие из станков типа обрабатывающий центр и промышленных роботов. Могут быть использованы также станки с ЧПУ. В систему должны входить автоматизированный склад и транспортные безрельсовые тележки-ав-томаты. Производство может управляться центральной системой управления. Подобный завод может работать в три смены при численности обслуживающего персонала 100 человек днем и один человек — ночью. [c.242]

Основными направлениями в области совершенствования промышленных роботов и робототехнических систем являются повышение технического уровня промышленных роботов широкое применение роботов и робототехнических систем с микроЭВМ и микропроцессорами создание роботов с адаптивным управлением с использованием чувствительных (сенсорных) устройств разработка более совершенных промышленных роботов для выполнения сборочных и сварочных работ, нанесения покрытий, совершения погрузочно-разгрузоч-ных и транспортных операций. [c.166]

Комплексная автоматизация на базе адаптивных РТК осуществляется и на ГАП-заводах фирмы Ямазаки (Jmazaki) [341. В состав одного из таких заводов, выпускающего в месяц 120 станков с ЧПУ, входят 60 металлорежущих станков, 28 обрабатывающих центров и специализированных машин, 32 манипуляционных и транспортных робота с АПУ. Все станки оснащены N -си-стемами, обеспечивающими адаптивное управление скоростью подачи, самодиагностику неисправностей, контроль износа инструмента и автоматическую коррекцию управляющих программ. Кроме того, имеются средства обнаружения поломки инструмента и автоматической замены инструмента или магазина инструментов. Для обеспечения условий работы РТК без обслуживающего персонала предусмотрена автоматическая центровка инструмента и заготовок, а также их идентификация с целью вызова из памяти соответствующих управляющих программ. [c.322]

Важно разработать адаптивные алгоритмы распознавания речевых сигналов и анализа трехмерных сцен, планирования, построения и оптимизации программных движений исполнительных механизмов и управления программным движением. Частично эти алгоритмы могут быть воплощены в модульной системе программ для интеллектного управления транспортными роботами с гусеничным и колесным шасси. К числу элементов искусственного интеллекта, программно реализованных на ЭВМ, можно отнести обработку сенсорной информации, формирование модели среды, прокладку и оптимизацию безопасного маршрута на поверхности с заранее неизвестными препятствиями, построение программного движения самоходного шасси и адаптивное (самонастраивающееся) управление двигателями ведущих колес. [c.248]

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]

Организация адаптивного управления РТК сводится к построению микропроцессорных систем АПУ для роботов и технологического оборудования, входящего в состав РТК, и обеспечению их согласованной работы с помощью координирующей микро-или мини-ЭВМ. Принципы построения и особенности программноаппаратной реализации систем АПУ на базе микропроцессоров для станков, манипуляционных роботов, транспортных и контрольно-измерительных средств подробно изложены в предыдущих главах. Поэтому в настоящей главе рассмотрим только вопросы компоновки и координации работы указанного автоматического оборудования в составе адаптивных РТК различного назначения. В принципе компоновка таких РТК аналогична компоновке РТК с программным управлением. Вследствие этого адаптивные РТК могут использоваться как в обычном режиме программного управления, так и в адаптивном режиме. Переход от одного режима управления к другому осуществляется автоматически. [c.306]

Одним из важных элементов адаптивного РТК является транспортный робот МП-14Т с бортовым электромеханическим манипулятором ПРЭМ-5. Его технические характеристики описаны в гл. 6. Здесь отметим только, что этот робот имеет оптико-электронное устройство самонаведения на трассу в виде светоотражающей полосы. Система управления робота построена по модульному принципу на базе микроЭВМ Электроника-60 . Она включает подсистему контроля и диагностики неисправностей, предназначенную для обеспечения безотказной работы и эксплуатационной надежности РТК. При возникновении серьезных неисправностей, столкновении с препятствиями или сходе с трассы происходит автоматическая остановка робота с одновременным включением звуковой и световой сигнализации. [c.312]

Адаптивный РТК для механической обработки деталей типа тел вращения управляется от центральной мини-ЭВМ типа СМ-1401 с объемо.м оперативной памяти 96К байт. По команде ЭВМ транспортный робот, взаимодействуя с автоматическим складом, загружается спутниками с нужными заготовками и инструментом. Затем под управлением бортовой микроЭВМ он следует по определенному маршруту к станку с АПУ, где осуществляет соответствующие погрузочно-разгрузочные операции. После этого робот возвращается на автоматический склад, сгружает там спутник с готовыми деталями и сообщает мини-ЭВМ более высокого уровня о выполнении задания. Центральная ЭВМ формирует новое задание, и цикл повторяется. [c.312]

РТК с адаптивными роботами "Hi-T-Hand Expert" японской фирмы Hita hi, на рис. 21, предназначена для сборки деталей с малым зазором (около 0,03 мм). Обеспечить такую точность соединения позволяет система адаптивного управления. РТК имеет вспомогательный II и основной I ПР (последний оснащен упругим подпружиненным захватом 15) загрузочно-транспортные устройства 6, 8 к 12 для соединяемых деталей (вала J, втулки 7 и корпуса 13). [c.782]

В простейшем виде адаптивная система управления роботом осуществляет коррекцию программы по одной управляемой координате. Так, фирма АМФ Версатран див. (США) разработала модель робота Е-302, оснащенную шестикоординатной позиционной системой управления с адаптивным устройством по одной из координат. Робот предназначен для автоматизации транспортных операций [53]. Адаптивное устройство включает в себя датчик, установленный на механической руке. При опускании руки датчик касается плоскости листа, дает команду на автоматическое снижение скорости подачи и на позиционирование руки в определенное положение. При отсутствии такого устройства необходимо было бы задавать координату положения руки по высоте и обеспечивать точное ее позиционирование. В описанной модели требуется только программировать координаты последнего положения руки. Более совершенные системы должны компенсировать возмущающие воздействия по двум и более координатам и обеспечивать требуемое качество работы при отклонении установленных технологических режимов. [c.187]

Принципиально новым элеТментом современных технологических систем являются промышленные роботы — класс автономных машин-автоматов, имеющих универсальные исполнительные органы в виде механических рук , движениями которых автоматически управляют универсальные устройства. В этих машинах гармонически сочетаются механические совершенства технологических и транспортных машин, достижимые на современном уровне развития машиностроения, т. е. высокие показатели точности, быстродействия, мощности, надежности, компактности, с интеллектуальными совершенствами, которые обусловлены современным уровнем техники автоматического управления. Сюда относятся большой объем памяти, обеспечивающий большое число возможных программ действия удобство изменения программы способность контролировать правильность своих действий адаптивность способность реагировать на изменение внешней среды способность к самообучению и к оптимальным действиям. [c.613]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...