Моделирование процесса нанесения краски устройством с применением робота Kawasaki

дипломная работа

2.3 Способы управления движением манипулятора

Программа для робота-манипулятора пишется на языке AS. Фактически, эта программа должна осуществить движение манипулятора по определённой траектории. Соответствующая траектория в программе обычно задаётся в виде массива позиций, через которые проходит центр схвата робота (TCP - tool center point). В языке используется термин «позиция» так как этот термин выбран в стандарте ISO, фактически же позицией является совокупность трёх координат конца центра схвата (TCP), а также трёх эйлеровых углов, определяющих векторы ориентации и подхода (ориентацию схвата в пространстве относительно базовой системы координат). В языке AS позиция может быть описана двумя способами: либо как последовательность из трёх декартовых координат и трёх углов, определяющих положение свата в пространстве, т.е. в декартовых координатах, либо при помощи шести углов, возникающих между цепями манипулятора (угловые координаты или обобщённые координаты), которые также определяют положение захвата. Фактически управление роботом осуществляется посредством указания этих углов (рисунок 2.3.). Если для описания позиции используется положение захвата, то эта позиция всё равно неявно преобразуется автоматически к системе из шести углов при помощи решения обратной задачи кинематики, встроенной во внутреннюю систему управления манипулятором.

Кроме того AS программа может взаимодействовать с программой, реализованной во внешней системе управления (на компьютере). Эти две программы могут в реальном времени обмениваться между собой данными, взаимодействовать с помощью внутренних сигналов, корректируя при этом способ движения манипулятора в зависимости от точности достигнутой позиции или каких-либо непредвиденных ситуаций которые могут возникнуть в окружающей среде.

Рис. 2.3. Перемещение манипулятора, состоящего из трёх

Поэтому, исходя из возможностей данного манипулятора FS03N и его языка программирования, можно выделить два способа управления движением которые определяют также и способы построения его траектории:

1) Траектория вычисляется заранее при помощи алгоритмов, имитирующих те, что вшиты во внутреннюю систему управления роботом. Необходимая траектория, таким образом, вычисляется непосредственно на компьютере, в результате получается совокупность позиций, которые должен пройти манипулятор. Эти позиции заносятся в массив AS программы, которая осуществляет необходимое движение.

2) Траектория сначала формируется предварительно при помощи соответствующих моделирующих алгоритмов, вставляется в AS программу, но кроме этого во внешней среде реализуется также алгоритм позиционирования, который в режиме реального времени может активизироваться, если вдруг движение манипулятора по каким-либо причинам отклонится от намеченной траектории. Этот алгоритм вычисляет отклонения текущих углов от заданных и возвращает набор из шести приращений, используя которые манипулятор должен откорректировать своё положение.

Модель робота FS03N достаточно точна и, вероятно, предпочтительным является первый способ, однако учёт только кинематических характеристик движения создаёт риск отклонения от выбранной траектории, поэтому для подстраховки необходимо также рассмотреть вариант, при котором придётся осуществлять позиционирование манипулятора.

Делись добром ;)