Системы управления промышленных роботов. Вычислительные устройства робототехнических систем, страница 6

Прием сигналов обеспечивается за счет сканирования узлов матрицы с помощью аналоговых и цифровых уст­ройств, как и в телевизионной трубке. Важным достоин­ством силиконовой резины является то, что не требуется усиления сигналов. Для предохранения чувствительных элементов рабочая поверхность датчиков покрывается эластичным материалом. По сложности задач, конструк­ции, объему информации тактильные сенсорные системы близки с СТЗ. Поэтому, для приема и обработки в реаль­ном масштабе времени информации, воспринимаемой тактильными датчиками, необходимы вычислительные средства, по мощности сравнимые с вычислительной тех­никой, применяемой для обработки зрительной инфор­мации.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ.

Кроме манипулятора, т. е. исполнительной системы, в состав промышленного робота входит также управляющая система, или «мозг» робота, который служит для реализации управления приводами (двигателями) меха­низмов исполнительной системы на основе сигналов об­ратной связи от датчиков и сенсоров, а также для орга­низации общения с человеком на том или ином языке.

Функциональные возможности промышленных робо­тов, как уже отмечалось, зависят не только от кинематической избыточности исполнительной системы и возможностей восприятия и переработки информации, но и от способности системы управления целесообразно и эффективно использовать эти возможности. Чем более сложны и богаты по своим функциональным возможностям исполнительная и информационная системы, тем более сложной и совершенной должна быть система давления.

Назначением системы управления промышленного робота является формирование и передача управляющих воздействий элементам исполнительной системы в соответствии с заданной управляющей программой.

Для того чтобы система управления соответствовала своему назначению, она должна быть способной: перепрограммироваться для выполнения новых технологических операций; хранить заданную программу без искажений до тех пор, пока ее не заменит оператор; реализовать алгоритмы управления исполнительными механизмами, гарантируя эффективность их функционирования; обеспечивать согласованное с другим технологическим оборудованием функционирование.

В соответствии с делением промышленных роботов на три поколения можно выделить и системы управления исполнительными механизмами различных поколений: программные, адаптивные, интеллектуальные. Достаточно большой опыт накоплен пока лишь в создании программных систем управления. Поэтому мы ограничимся рассмотрением именно их.

Промышленный робот предназначен для перемещения тел в пространстве. Исходя из сложности реализуемых им функций, главным образом сложности траектории перемещения объекта, для программных ра­зличают системы управления цикловые и числового программного управления. Системы числового программного управления в свою очередь делятся на позиционные и контурные.

Классификация программируемых роботов на цикловые, позиционные и контурные обусловлена главным об­разом характером управляющей информации, которую система управления выдает исполнительным механизмам робота, и, следовательно, возможностями контроля пара­метров траектории перемещения и ее сложностью.

Цикловые системы управления отличаются тем, что с их помощью может быть запрограммирована только по­следовательность работы исполнительных механизмов робота. Система управления циклового программного робота, по сути обеспечивает включение и выключение в определенной последовательности привода различных звеньев робота и вспомогательных технологических уст­ройств, работающих вместе с ним. Информация о вели­чинах перемещения, координатах точек позиционирова­ния задается обычно с помощью передвижных упоров, воздействующих на путевые переключатели.

Система управления анализирует состояние отдель­ных переключателей и, сравнивая их с заданными усло­виями, выдает команды для работы в течение заданного времени отдельных механизмов манипулятора. Чаще всего цикловые системы используются для управления пневматическими  или  гидравлическими приводами (рис. 26). Перепрограммирование движения манипулято­ра в таких системах управления производится путем пе­рестановки конечных переключателей или упоров и из­менения программы, определяющей последовательность движений. Ввод программы производится с помощью на­борного штеккерного поля. Установленные в нужные от­верстия штеккеры замыкают контакты, которые выполняют роль конечных выключателей для суставов мани­пулятора.