Caracteristicile sistemului de control al robotului
Structura robotului adoptă structura spațială a legăturii deschise, iar mișcarea fiecărei articulații este independentă. Pentru a realiza traiectoria de mișcare a punctului final, este necesară coordonarea mișcării mai multor articulații. Prin urmare, sistemul său de control este mult mai complex decât sistemul de control obișnuit, având următoarele caracteristici:
1. Controlul robotului este strâns legat de cinematica și dinamica structurale. Starea mâinii robotului poate fi descrisă într-o varietate de coordonate. În funcție de necesitatea de a alege un sistem de coordonate de referință diferit și de a face transformarea de coordonate adecvată;
2. Este adesea necesar să se rezolve problemele de mișcare înainte și inversă. În plus, este de asemenea necesar să se ia în considerare influența forțelor inerțiale, a forțelor externe (inclusiv a gravitației), a forțelor Coriolis și a forțelor centritice.
3, un robot simplu are, de asemenea, cel puțin 3 până la 5 grade de libertate, roboții mai complexi au mai mult de o duzină, sau chiar zeci de grade de libertate. Fiecare grad de libertate conține în general un servomecanism, care trebuie coordonat pentru a forma un sistem de control multivariabil.
4. Coordonați organic mai multe sisteme servo independente pentru a le face să acționeze conform voinței umane și chiar să ofere robotului o anumită inteligență. Această sarcină poate fi finalizată numai de computer. Prin urmare, sistemul de control al robotului trebuie să fie un sistem informatic.
5, modelul matematic care descrie starea și mișcarea robotului este un model neliniar, cu diferite stări și modificări ale forțelor externe, parametrii săi se modifică și există încă o cuplare între variabile.
6, mișcarea robotului poate fi realizată prin diferite moduri și căi, prin urmare, există o problemă „optimă”. Roboții avansați pot folosi metode de inteligență artificială pentru a stabili o bază de informații uriașă cu calculatoare, cu ajutorul bazei de informații pentru control, luare a deciziilor, management și operare.
Mașinile automate tradiționale nu se concentrează pe propria acțiune, în timp ce sistemul de control al robotului industrial se concentrează mai mult pe relația dintre corp și obiectul de operare.
Prin urmare, sistemul de control al robotului este un sistem de control multivariabil cuplat, neliniar, strâns legat de principiile cinematice și dinamice.
Întrucât situația reală de lucru este diferită, pot exista o varietate de metode de control diferite, de la automatizare simplă de programare, control cu microprocesor până la control pe computer mic și așa mai departe.
Caracteristicile și cerințele de bază ale sistemului de control al robotului
Pentru a implementa un control bun al robotului, este important să cunoaștem caracteristicile robotului controlat, iar din ceea ce știm despre dinamica robotului, acesta are următoarele proprietăți:
1. Esența robotului este un sistem neliniar. Există mulți factori care cauzează neliniaritatea robotului, cum ar fi structura, piesele de transmisie, componentele de conducere și așa mai departe.
2. Există un efect de cuplare între articulații, care se manifestă prin mișcarea unei anumite articulații. Vor exista efecte dinamice asupra altor articulații, astfel încât fiecare articulație trebuie să suporte perturbațiile cauzate de mișcarea altor articulații.
3, este un sistem care variază în timp, iar parametrii dinamici se modifică odată cu poziția mișcării articulației.
Din punct de vedere al utilizării, robotul este un echipament special de automatizare, iar controlul acestuia are următoarele caracteristici și cerințe:
1, controlul coordonării mișcării pe mai multe axe pentru a genera traiectoria de lucru necesară. Deoarece mișcarea mâinii robotului este sinteza tuturor mișcării articulațiilor, pentru a face mâna să se miște conform legii stabilite, este necesar să se controleze coordonarea fiecărei articulații, inclusiv traiectoria mișcării, secvența acțiunii și alte aspecte ale coordonării.
2, precizie înaltă poziție, gamă mare de viteză
3. Rata de eroare statică a sistemului ar trebui să fie mică
4. Coeficientul de eroare de viteză al fiecărei îmbinări trebuie să fie cât mai consistent posibil
5, poziționați fără depășire, răspuns dinamic cât mai rapid posibil
6, trebuie să utilizați controlul vitezei plus (minus).
7, din punct de vedere operațional, sistemul de control trebuie să aibă o bună interfață om-mașină, pe cât posibil pentru a reduce cerințele pentru operator
8. Din perspectiva costului sistemului, este necesar să se reducă costul hardware al sistemului cât mai mult posibil, iar mai multe metode de servo software sunt utilizate pentru a îmbunătăți performanța sistemului de control
Mod control robot:
Nu există un standard unificat pentru clasificarea modului de control al roboților industriali:
1. Modul de control al acțiunii robotului
2. Modul de control al mișcării robotului
(1. Modul de control al poziției robotului: modul de control al poziționării - modul poziție fixă, modul poziție în mai multe puncte, modul control servo; Modul control al traseului: control continuu a traiectoriei, control punct la punct)
(2. Modul de control al vitezei robotului: modul de control al vitezei - control al vitezei fixe, control al vitezei variabile; Modul control al accelerației - modul control al accelerației fixe, modul control al accelerației variabile)
(3. Modul de control al forței robotului)
Mod de control al secvenței de acțiuni ale robotului
3. Modul de control al predării robotului
(1. Predare cu robotul real: metoda de predare directă - nivelul de putere este separat de predare, iar nivelul servo este conectat la predare; Metoda de predare cu telecomandă - metoda de predare a casetei de predare, metoda de predare cu joystick, metoda de predare master-slave)
(2. Fără predare cu robot: metodă de predare indirectă - număr de model de robot, număr de instrument special; Metodă de predare off-line -- afișare de introducere numerică, afișare grafică, predare a limbajului software)
Structura sistemului de control al robotului și principiul de funcționare
Un sistem robot industrial este de obicei împărțit în două părți: corpul mecanismului și sistemul de control. Elementele sistemului de control al robotului includ în principal sistemul hardware al computerului și software-ul de control al funcționării, echipamentele și dispozitivele de intrare/ieșire, sistemul de acționare, sistemul de senzori.
Sistemul de control al robotului industrial este o parte importantă a robotului pentru a finaliza sarcina care urmează să fie determinată. Funcțiile de bază sunt:
1. Funcția de memorie
2. Funcția de predare
3, cu funcție de contact echipament periferic
4, funcția de setare a coordonatelor
5, interfață om-mașină
6. Interfață senzor
7. Funcția servo de poziție
8. Diagnosticare defecțiuni și funcție de protecție a siguranței