Типовые структуры систем управления промышленными роботами

Различают два основных вида управления для ПР - позиционное управление (PTP-Point to Point) и контурное управление CP (Continuous Path) [16]. Большая часть современных роботов имеет позиционные системы управления. В простейшем случае при позиционном управлении движение механизма по каждой координате происходит независимо с одновременным стартом. По тем координатам, где достигнута заданная позиция, движение прекращается, например, включаются тормозные устройства. Здесь требуется лишь перевести схват в заданную рабочую точку. Траектория движения схвата при этом не определена. Она зависит не только от начальной и конечной точек, но также от скоростей движения по отдельным координатам. Такое управление принято называть цикловым. Роботы с позиционными системами управления работают при обслуживании станков, прессов, литейных машин, при точечной сварке и т. п. В этих случаях необходимо точное позиционирование лишь в отдельных точках рабочего пространства. В случае если требуется обогнуть возможное препятствие, необходимо запрограммировать промежуточные точки. Эти точки рассматриваются как вспомогательные, и движение в них не прекращается. Для таких случаев, особенно при большом числе промежуточных точек, вводят понятие “многоточечное позиционное управление”. Если движение тормозится не во всех промежуточных точках, а сами точки лежат близко относительно друг друга, то в рабочем пространстве с достаточной степенью точности может быть воспроизведена непрерывная траектория. Однако программирование такой траектории, особенно если оно выполняется вручную, представляет значительные трудности, причем не только из-за большого количества точек (у современных ПР их может быть до нескольких сотен), но и из-за того, что в процессе программирования все время необходимо мысленно воспроизводить требуемую траекторию с учетом сложной кинематики механизма [21].

Этого недостатка лишены ПР, снабженные контурными системами управления. Контурное управление необходимо в тех случаях, когда требуется воспроизводить заданную траекторию в пространстве. Это типично для таких операций как контурная сварка, резка, шлифовка швов, нанесение эмалей и т. п.

Контурное управление реализуется в одном из двух вариантов. В первом - схват робота проводится вдоль траектории вручную с помощью специального пульта управления. При этом либо непрерывно, либо через определенные промежутки времени опрашивается измерительная система робота, и измеренные координаты запоминаются системой управления. При непрерывном опросе для запоминания сложной траектории требуется большой объем памяти (обычно используют магнитные накопители). Поэтому опрос чаще всего происходит от точки к точке. Такой процесс программирования называют обучением.

Во втором варианте контурного управления в память закладываются лишь особо важные точки траектории. Сама же траектория рассчитывается с помощью интерполяции линейной или квадратичной. Затем с помощью вычислительно-логического блока осуществляется преобразование координат из прямоугольной системы к собственным координатам манипуляционного механизма.

Статья в тему

Центр электронных технологий и технической диагностики технологических сред и твердотельных структур
Целью производственной практики является приобретение профессиональных навыков, закрепление и углубление теоретических навыков в области проектирования и технологии изготовления РЭС, применение полученных знаний при решении конкретных задач проектирования РЭС и технологических процес ...