Реализация нечеткого управления позиционированием сборочным роботом от ЭВМ с оптическим датчиком положения, страница 2

Система управления двигателями робота реализована на базе ШИМ, что позволило получить необходимый для законов нечеткого управления диапазон скоростей. По техническому паспорту робота заявлена одна скорость.

Последовательность работы сборочной системы:

1.  Включается излучатель световых колебаний в отверстии базовой детали;

2.  Совершается пробное движение по оси W до нахождения максимума сигнала;

3.  Определяется приблизительное расстояние от схвата с датчиком до излучателя по уровню сигнала;

4.  Определяется приблизительное направление перемещения схвата путем совершения пробных движений по осям X и Y;

5.  В соответствии с расстоянием и направлением задается начальный управляющий сигнал;

6.  Управление передается эмулятору нечеткого контроллера.

Нечеткий контроллер состоит из трех независимых модулей (по одному на каждый двигатель), каждый из которых имеет два входа – рассогласование и скорость и один выход, управляющий сигналом ШИМ двигателя.

Экспериментальное подтверждение возможности совмещения этапов транспортирования и адаптации при управлении позиционированием детали на втором этапе по алгоритму нечеткой логики производилось на деталях, соединяемых по цилиндрическим поверхностям с зазором.

Размеры сопрягаемых поверхностей:

Базовая деталь:                    мм;

Соединяемая деталь:           мм.

Положение соединяемой детали задавалось произвольно в диапазоне перемещений до 250 мм. Условие собираемости для выбранного типа деталей определяется соотношениями:

, где  - линейное рассогласование осей симметрии сопрягаемых поверхностей.

Минимизация угловых рассогласований сопрягаемых поверхностей обеспечивается конструкцией базирующих устройств (возможность регулировки углового положения собираемых деталей) и методикой проведения эксперимента. Процесс сборки осуществляется в результате поиска согласованного положения по координатам X и Y. При этом погрешность относительного положения деталей не удовлетворяет условиям собираемости, что приводит к необходимости осуществления этапа адаптации. Адаптация положения детали производится одновременно с движением совмещения по координате Z.

Экспериментальные исследования включали в себя серии из тридцати опытов по совмещению деталей из разных начальных положений. Время поиска и совмещения контролировалось управляющей программой по таймеру высокого разрешения. Зависимость сигнала датчика на этапах предварительного поиска (W), линейного поиска (X, Y), совмещения и адаптации (Z X, Y) показана на рис.3.II.

Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице:

№	Суммарная величина начального рассогласования , мм	Рассогласование по оси Z, мм	Время поиска согласованного положения, сек	Время совмещения, сек	Процент совмещения, %
1	50	5	1,237	0,82	92
2		10	1,074	1,931
3		15	0,991	3,744
4	150	5	2,332	0,82
5		10	2,317	1,931
6		15	2,291	3,744
7	250	5	3,013	0,82
8		10	2,993	1,931
9		15	2,985	3,744

Таким образом экспериментально подтверждена возможность повышения точностных характеристик сборочного оборудования за счет применения интеллектуальной системы управления на базе контроллера нечеткой логики.