Робототехническая система

Одним из основных направлений развития современной техники является автоматизация всех видов производства. Большой вклад в решение этой задачи внесут робототехнические системы. Родившееся на страницах научно-фантастических произведений слово робот стало общепринятым научным термином, означающим высокоорганизованную техническую систему, способную не только выполнять разнообразные механические операции, но и самостоятельно решать возникающие при этом определенные комплексы логических задач. [c.10]

Наличие большого объема информации о технологическом процессе, о состоянии среды, об относительном расположении в пространстве объектов манипулирования открывает широкие возможности автоматизации разнообразных операций, включая такие тонкие, как сварка элементов сложной формы, сборка узлов с компактным расположением деталей. При этом робототехническая система выбирает нужные детали из полного комплекта, поступающего на рабочую позицию, регулирует транспортные потоки, В конечном счете именно такие робототехнические системы окажутся элементами, связываюш,ими отдельные технологические операции в единую цепь полностью автоматизированного производства. Здесь, говоря об автоматизации производства, мы имеем в виду не те узкоспециализированные машины-автоматы, которые создаются для выпуска определенного вида продукции. Речь идет о широком использовании универсального оборудования с числовым программным управлением, переналадка которого сводится, по сути дела, к смене программы работы. [c.11]

Развитие механизмов осуществляется путем усовершенствования ранее известных их модификаций и разработки новых видов. Так, например, в последнее время широкое развитие получают всевозможные манипуляционные и робототехнические системы, дающие возможность осуществлять рабочие процессы в средах, недоступных или вредных для человека (вспомните отечественный луноход, роботы для операций в морских глубинах и др.), а также освободить его от однообразных утомительных операций, к которым, в первую очередь, относятся сборочные операции на конвейерах производств массовой продукции. Интересны также новейшие медицинские аппараты, с помощью которых реализуются физиологические функции органов человека — искусственные почки, легкие, искусственное сердце, всевозможные массажеры и др. [c.10]

Создание и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном машинами-автоматами различного технологического назначения, создает предпосылки для организации цехов-автоматов и заводов-автоматов, в которых все технологические и транспортные операции возложены на машины и робототехнические системы. При этом за человеком в таких цехах и заводах сохраняются лишь роль наладчика и контрольные функции. [c.496]

Робототехнические системы в отраслях народного хозяйства. — В кн. II Всесоюз. совещ. по робототехнике Тез. докл. Минск, 1981. 174 с. [c.93]

Первые роботы и РТК на их основе были разработаны и внедрены в промышленность в середине 1960-х годов. Эти РТК представляли собой простейшие технологические ячейки, в состав которых входило основное технологическое оборудование (станки с ЧПУ, машины литья под давлением, прессы и т. п.) и обслуживающий их робот. При этом на робот обычно возлагались рутинные, вспомогательные операции (типа загрузки и выгрузки заготовок), которые требовали использования ручного труда и долгое время не поддавались автоматизации. Только с появлением в 1962 г. манипуляционных роботов открылась реальная возможность автоматизации ручного труда. В дальнейшем появились транспортные роботы и робототехнические системы искусственного интеллекта, которые позволили существенно расширить круг автоматизируемых технологических операций. [c.16]

Главным препятствием на пути полной автоматизации производства долгое время оставались сложности, связанные с автоматизацией ручного труда. Принципиальная сложность автоматизации ручных операций заключается в том, что они обычно требуют не только строго скоординированного манипулирования с дозировкой усилий, но и визуального контроля, анализа обстановки, распознавания неориентированных деталей и т. п. Большое разнообразие возможных ситуаций и изменчивость обстановки в рабочей зоне делает невозможным применение традиционных средств жесткой автоматизации (станков-автоматов, автоматических линий и т. п.). В подобных случаях нужны универсальные, но в то же время и достаточно гибкие средства автоматизации. Такие средства были созданы только в последние годы. К ним относятся манипуляционные и транспортные роботы, а также робототехнические системы с элементами искусственного интеллекта для визуального контроля, автоматизации измерений и т, п. Появление промышленных роботов, робототехнических систем и РТК на их основе знаменует собой третий этап гибкой автоматизации. [c.27]

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА [c.228]

Электрический способ позволяет работать в 10 раз быстрее, чем это допускают графопостроители, описанные выше, бумага выходит из графопостроителя с сухим, нестираемым и долговечным изображением. Бумага, как и в барабанных графопостроителях, движется через ролик, обладая тем же преимуществом безразмерного чертежа. Кроме бумаги, в этих устройствах нет других подвижных частей. На международной выставке в Москве Роботы и робототехнические системы-1985 одной из японских фирм были наглядно продемонстрированы преимущества электростатического способа получения графической информации. Еще одним преимуществом этих графопостроителей является то, что они способны печатать до 12 000 строк в минуту. [c.144]

Команды монитора-это набор служебных предписаний, организующих работу робототехнической системы в целом. Перечислим функции, для осуществления которых их необходимо использовать [c.270]

Согласно терминологии, принятой в робототехнике, рабочий орган можно определить как устройство, прикрепленное к запястью робота с целью вьшолнения специального задания. Этим заданием может быть перенос детали, точечная сварка, окраска распылением или любая из широкого множества других функциональных операций. Возможности робототехнической системы здесь ограничиваются только воображением и изобретательностью инженеров, занимающихся ее конструированием и применением. (Некоторые ограничения могут также накладываться в связи с экономическими соображениями.) Рабочий орган-это специализированный инструмент, позволяющий роботу выполнять конкретную работу. Обычно он специально создается для такой работы либо пользователями, владеющими роботами, либо производителями, продающими их. Многие производители роботов имеют инженерные группы, которые проектируют и изготавливают рабочие органы или же консультируют своих заказчиков по вопросам конструирования рабочих органов. [c.274]

Для экспериментального исследования и оценки информационного обеспечения работы операторов при решении проблемных задач управления разрабатывались методы анализа показателей скорости и точности отдельных действий. Определение характеристик исполнительных действий оператора проводилось с помощью специально созданных методов оценки управления копирующим устройством антропоморфного типа, аналоги которого широко используются в робототехнических системах манипуляционного типа. Данные такой оценки необходимы при создании новых систем дистанционного управления. Проведена работа по исследованию продуктивной напряженности деятельности операторов с учетом личностного фактора. [c.46]

Настоящая книга посвящена актуальным вопросам создания промышленных роботов и робототехнических комплексов для производства миниатюрных изделий. Она входит в серию книг Автоматические манипуляторы и робототехнические системы , выпускаемую издательством Машиностроение , под общей редакцией чл.-корр. АН СССР Е. П. Попова. [c.7]

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]

Как правило, весь монитор или некоторая его часть, называемая резидентной частью, с момента загрузки и запуска операционной системы постоянно находится в основной памяти управляющей ЭВМ. Компоненты монитора, на входящие в резидентную часть, загружаются в основную память ЭВМ по мере необходимости, а после выполнения требуемых функций освобождают занимаемые ими области памяти для других компонентов монитора, системных программ управления роботом. Следует еще раз подчеркнуть, что монитор операционной системы робота обеспечивает диалоговый режим взаимодействия человека с управляющей ЭВМ. Такой режим осуществляется с помощью определенного набора команд, вводимых человеком с системной консоли (например, с дисплея), и сообщений самой операционной системы. Он позволяет человеку немедленно вмешиваться в действия робота, запускать и приостанавливать желаемые программы, получать сведения о текущем состоянии робота и его компонентов, оперативно создавать и отлаживать новые программы. Поэтому диалоговый режим является типичным режимом связи человека с робототехнической системой, управляемой от ЭВМ. [c.148]

И наконец, последним из основных программных компонентов ОС РВ служит супервизор ввода-вывода. Он предназначен для реализации операций ввода-вывода, запрашиваемых в выполняемых задачах. В робототехнической системе супервизор ввода-вывода должен управлять не только традиционными внешними устройствами ЭВМ (таким, как системная консоль, печатающее устройство, накопитель на магнитном диске и т. п.), но и приводами робота, а также контролировать работу многочисленных датчиков. При наличии супервизора запросы на ввод-вывод выражаются в программах обычно в форме макрокоманд, с каждой из которых ассоциируется соответствующий ей список параметров, определяющих тип устройства, а также адреса и объем данных, которые подлежат вводу или выводу. Обеспечивая должную буферизацию данных, супервизор полностью освобождает разработчика функциональных программ робота от необходимости детального программирования операций ввода-вывода и тем самым существенно облегчает его труд. [c.152]

Создание ОС РВ для робототехнической системы представляет собой довольно сложную проблему, если начать решать ее с нуля . Однако работу можно существенно упростить, если воспользоваться соответствующей ОС РВ общего назначения и дополнить ее программными компонентами, специфичными для роботов. Для отечественных микроЭВМ одной из таких ОС РВ общего назначения является, например, так называемая базовая резидентная система реального времени (БРС РВ), применяемая на микроЭВМ СМ-1800. Ориентированная на создание прикладных микропроцессорных систем реального времени на языке ассемблера и языке программирования высокого уровня ПЛ/М [21 ], БРС РВ обеспечивает удобные средства коммуникации между задачами, доступ к системным ресурсам с учетом приоритетов задач, развитые возможности обработки прерываний и управления внешними устройствами, отслеживание времени и выполнение целого ряда других функций. Поэтому БРС РВ с успехом может быть использована как основа при построении операционной системы и всего программного обеспечения промышленного робота, управляемого от микроЭВМ. Приведем краткое описание БРС РВ. [c.152]

В робототехнической системе, содержащей ЭВМ, для программирования задач (действий) робота и контроля всей системы в целом используется входной язык, или язык управления. Как уже отмечалось в п. 5.1, язык управления состоит из двух компонентов — языка программирования робота и командного языка. В данном параграфе рассмотрены особенности организации и применения некоторых из наиболее известных языков программирования промышленных роботов. Командный язык, будучи средством оперативной коммуникации человека-оператора с робототехнической системой, в гораздо меньшей степени, чем язык программирования, отражает специфику роботов, и потому подробно обсуждаться не будет. [c.158]

При всем разнообразии форм внутреннего, или машинного, представления программ можно выделить два крайних случая. Первый из них соответствует способу чистого выполнения скомпилированной программы. Для этого случая характерно то, что исходная программа преобразуется компилятором в последовательность машинных команд, соответствующую, например, объектному модулю в ОС ЕС. Такая последовательность может быть немедленно или после дополнительной обработки редактором связей использована для непосредственного выполнения на ЭВМ, Способ чистого выполнения скомпилированных программ, будучи обычным для пакетного режима работы больших и средних ЭВМ, редко применяется в управляемых от ЭВМ робототехнических системах, так как затрудняет оперативную связь человека с роботом (например, приостановку робота в незапланированных позициях его перемещения, текущий контроль состояния системы, пуск робота после приостановки и т. п.). [c.159]

Глава РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ [c.221]

Большой интерес к задаче ввода символьной информации обусловлен ее непосредственной связью с производственной деятельностью (сортировкой документов, автоматическим набором, робототехническими системами, проектными (САПР) и научными изысканиями, делопроизводством и управлением). Значительная часть документации промышленных изделий, снимков, карт содержат буквенные, цифровые, специальные символы, которые подлежат вводу наряду с содержащейся в них графической информацией. Полная и правильная интерпретация изображений возможна лишь при правильном чтении подобных символов, которые могут быть нанесены типографским способом, на пишущей машинке или от руки. Сама эта проблема породила целую серию задач распознавания рукописных знаков (буквы и цифры), спецсимволов, нотных записей, слитно написанных от руки текстов и т.д. [c.115]

Вторые предназначены для использования в специализированных системах обработки изображений и применяются, например, в робототехнических системах для определения положения обрабатываемой детали. Ограничения на класс вводимых изображений упрощают функциональную организацию подобных устройств ввода. [c.118]

Выбор того или иного типа датчиков или их сочетания при построении системы восприятия адаптивного робота определяется конкретным типом решаемой задачи. На основе информации, получаемой о состоянии внешней среды, реализуется адаптивное управление робототехническими системами. [c.13]

Промышленными роботами называют автономно действующие машины-автоматы, предназначенные для воспроизведения некоторых двигательных и умственных функций человека при выполнении всевозможных производственных операций и управляемые с помощью автоматически изменяемых программ, составленных с учетом возможных вариантов функционирования. Промышленные роботы имеют следующие составные части рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений исполнительных органов робота в целом, система управления и система датчиков для сбора необходимой информации. Создание и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном машинами-автоматами различного технологического назначения, создает предпосылки для организации так называемого гибкого (т. е. быстропере-настраивающегося на изготовление новой продукции или реализации новых технологических процессов) производства — цехов-автоматов и заводов-автоматов, в которых все технологические и транспортные операции возложены на машины и робототехнические системы. [c.120]

Робототехнические системы второг о поколения отличаются от роботов первого поколения наличием автоматически управляемой системы, состоящей из комплекта датчиков обратной связи, которые устанавливаются в сочленениях звеньев, а также на деталях схватов, и, регистрируя силы взаимодействия, дают возможность имитировать функции органов осязания, а также в соответствии с заранее разработанными программами и алгоритмами для ЭВМ, которой снабжается робот, обеспечивать приспособляемость робота к внешней обстановке и коррекцию движений руки с помощью этой ЭВМ. [c.137]

АПМП — это наличие распознающих систем. Вопросы частой смены деталей в процессе функционирования не могут быть решены без того, чтобы робототехнические системы сами не распознавали нужные детали. Распознавание — это неотъемлемая часть процесса АПМП. [c.6]

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]

Командный язык необходим для описания конфигурации робототехнической системы, ввода в память ЭВМ программ управления роботом, получения сведений о наличии свободной памяти и содержимом файлов, загрузки перфолент и занесения данных в основную память ЭВМ, проверки выполнения рабочего цикла роботом и выполнения других функций. Предложения командного языка называются командами. Команды могут вводиться в систему с телетайпа в ответ на сообщение системы OPER . Печать этого сообщения может быть инициирована человеком-оператором с пульта управления или осуществляться автоматически после выполнения предыдущей команды. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...