Основные особенности робототехнических систем

1. Основные определения, структура и классификация ПР

Для воспроизведения двигательных функций человека в процессе трудовой деятельности созданы манипуляторы – многозвенные механизмы с управляемыми приводами на каждом звене. Манипуляторы разделяются на биотехнические и автоматические. Биотехнические манипуляторы управляются оператором дистанционного или непосредственно в результате перемещения рабочего органа манипулятора.

В автоматических манипуляторах рабочие функции выполняются без участия человека.

Промышленный робот – это автоматический манипулятор промышленного применения, имеющий систему программного управления, обеспечивающую быструю переналадку для выполнения задач, различающихся последовательностью и характером манипуляционных действий.

В роботизированных технологических комплексах ПР выполняют функции восприятия внешней среды, принятия решений и выполнения манипуляционных действий.

Манипуляторы ПР характеризуются грузоподъемностью, объемом рабочей зоны, числом звеньев, погрешностью позиционирования, системой координат, конструктивной и компоновочной схемой, типом системы управления.

Первые промышленные роботы появились в США сравнительно недавно, в 1962 г. Это были роботы типов "Версатран", "Юнимейт", "Универсал", "Циклон", оснащенные устройствами ЧПУ позиционного типа. Первые ПР были манипуляционными и использовались для обслуживания прессов, штампов, нагревательных печей и другого технологического оборудования в цехах с вредными условиями труда. Наибольшее распространение получили манипуляционные роботы грузоподъемностью до 20 кг с цыкловым двухпозиционным управлением.

Планирование обработки информации действий манипуляционного робота – один из важнейших путей, который повышает эффективность работы всей системы управления манипуляционного робота. Оно включает определение последовательности этапов с преобразованием модели внешней среды робота, обеспечение мультипроцессорного режима обработки данных, планирование последовательности опроса систем очувствления как перед началом выполнения роботом технологических операций, так и в ходе ее выполнения с указанием приоритета каждой из операций.

Большие функциональные возможности обеспечивает микропроцессорное устройство числового программного управления (УЧПУ) "Сфера-36". Его структура содержит центральный процессор (ЦП) и модули микропроцессоров управления приводами (МПП). В состав МПП входят репрограммируемая постоянная память (РПЗУ). Модуль связи (МС) служит для обмена данными между системной магистралью (СМГ) центрального процессора и СМГ модулей микропроцессоров приводов. Обмен осуществляется в режиме прямого доступа к памяти (ПДП).

С центральным процессором через СМГ связаны запоминающее устройство (ЗУ), модуль ввода аналоговых сигналов (МАВ), модуль ввода-вывода (МВВ) дискретных сигналов и устройство последовательного обмена (УПО). Код с выхода МПП подается на модуль управления приводом (МУП), который управляет широтно-импульсным регулятором напряжения.

В МУП формируется код перемещения с импульсного фотоэлектрического датчика положения ДП Абсолютные значения положения звена манипулятора получаем на выходе потенциометрического датчика ДП2. ............