Системы ПУ промышленными роботами
достаточно разнообразны и классифицируются по различным признакам.
По объему информации в управляющей программе системы
управления разделяют на жесткопрограмхмируемые и адаптивные.
Роботы первого поколения, т. е. практически большинство
роботов, работающих в промышленности, являются жесткопрограммируемыми. В них
управляющая программа не корректируется в процессе обработки при изменении
параметров внешней среды.
ПР с адаптивным управлением (это роботы второго поколения)
имеют измерительные устройства для восприятия внешней среды. Управляющая программа
в этом случае не должна содержать всю необходимую информацию.
Неопределенность текущей программы снимается путем опроса датчиков системы
очувствления и соответствующей обработки результатов измерения. На основе
анализа параметров внешней среды и функционирования самого ПР формируются
необходимые команды исполнительному устройству. Такие роботы могут
самонаводиться на произвольно расположенные предметы, обходить нерегулярно
появляющиеся препятствия, захватывать неориентированные заготовки из стандартной
тары и ориентировать их, контролировать наличие объекта в захватном
устройстве робота и усилие зажима заготовки, регулировать скорость
перемещения, например, при снятии заусенцев и шлифовании, следовать по
неточно определенной в программе траектории и др. Адаптивное управление
снижает требования к периферийному оборудованию, значительно упрощает
программирование, позволяет использовать заготовки с более широкими допусками
и т. д. Адаптивные роботы позволяют автоматизировать достаточно сложные
технологические операции, такие, как сварка, окраска, сборка.
Жесткопрограммируемые роботы могут иметь элементы
адаптации в конструкции. Для этого им придают сенсорные устройства и
соответствующее математическое обеспечение. По сигналам датчиков у таких ПР
возможна корректировка управляющей программы. К сенсорным устройствам
(системам очувствления) относят тактильные датчики прикосновения, датчики
контроля сил и момента сил, локационные датчики ближнего и дальнего действия,
а также системы технического зрения — визуальные сенсорные установки.
Высшим классом адаптивных систем являются системы с
искусственным интеллектом у которые можно сравнить в какой-то мере с
интеллектуальной деятельностью человека при выполнении им физической работы.
Таким роботам (а это уже роботы третьего поколения) программа работы задается
в самых общих формах. ЭВМ, получая информацию от сенсорных устройств,
вырабатывает оптимальный вариант действий робота в зависимости от
поставленных целей. В таких ПР заложены элементы самообучения на основе получаемого
опыта. В машиностроении роботы с искусственным интеллектом найдут применение
там, где происходит частая смена объектов производства, где нужно обслуживать
разнородное технологическое оборудование и т. д.
По способу позиционирования рабочих органов различают ПР с
позиционным (цикловым и числовым), контурным и комбинированным управлением.
При позиционных системах управления рука ПР движется от точки к точке по
жесткому маршруту, намеченному в программе. Это относительно простая система
управления, позволяющая роботу выполнить несложные действия («взять» и
«положить»), например установить заготовку на станок, на конвейер, в пресс, а
затем после обработки снять готовые детали. Возможны и более сложные
действия: уложить детали в штабеля, упаковать детали, произвести точечную
сварку. Здесь уже требуется большее число запрограммированных точек. У
многоточечных позиционных систем число программируемых позиций достигает
нескольких сотен и ограничивается объемом памяти и допустимой погрешностью
позиционирования.
В позиционных системах программа может задаваться на
матричных штекерных панелях, штекерных барабанах, магнитных барабанах,
набором упоров с конечными выключателями, пневмони- кой (блоком управления со
струйными логическими элементами).
Контурные системы управления позволяют захватному
устройству осуществлять непрерывные точные и плавные перемещения по заданному
контуру с заданными скоростями, а иногда с ускорением или замедлением
движения на некоторых участках траектории. Здесь уже ПР выполняет более сложные
задачи. Роботы с контурными системами можно использовать при дуговой сварке
по контуру, при нанесении лакокрасочных покрытий, при установке деталей на
движущийся конвейер и снятии их. Программу работ в контурных системах
управления чаще всего записывают на перфоленте или гибких магнитных дисках.
Комбинированные системы управления обеспечивают как позиционное, так и
контурное управление ПР.
По способу управления системы управления ПР делят на
незамкнутые и замкнутые. Незамкнутая система не дает информации о состоянии
внешней среды и функционировании самого робота. Замкнутые системы лишены этих
недостатков и поэтому область их применения расширяется.
|