Разновидности систем программного управления промышленными роботами и принципы их действия

По принципу управления роботы разделяются на программные (первое поколение, адаптивные (второе поколение) и интеллектные (третье поколение).

Программные роботы характеризуются тем, что они функционируют по жесткозаданной программе. Однако программа их действия легко перестраивается оператором на самые различные манипуляционные операции по потребностям технологических процессов.

Например, сварочный робот по заложенной в него программе определенным образом в пространстве и во времени будет осуществлять точечную сварку определенной части кузова автомобиля.

Классификация систем управления. Системы программного управления промышленных роботов подразделяются на системы:

1 - циклового;

2 - позиционного;

3 - контурного управления.

Системы циклового управления являются простейшими. Они обеспечивают движение звеньев манипулятора от упора до упора по каждой степени подвижности. Система осуществляет запрограммированную последовательность движений, выдержки времени при остановках на упоре, выдачу технологических команд, открытие и закрытие захвата.

В цикловых системах роботы снабжаются быстродействующими пневматическими приводами. Управление ими осуществляется либо микроконтроллером, либо пневмоникой (струйной техникой) (рис.2.3.3).

Рис.2.3.3. Цикловая система управления
на струйной пневмотехнике

Системы позиционного управления осуществляют сложные перемещения при многоточечной фиксации с малой дискретностью.

Применяются как замкнутые системы управления, так и разомкнутые.

На рис.2.3.4 приведена схема позиционного управления роботом для дуговой сварки. Робот предназначен для сварки простых швов, требующих движения по прямой и по окружности.

Рис.2.3.4. Структурная схема позиционной системы
управления сварочным роботом:
- режим обучения;
- режим программы

Система контурного управления осуществляет управление движением робота по непрерывной траектории. Существуют два основных способа построения устройств контурного управления роботами:

- запись в память информации о непрерывной траектории;

- запись в память конечного большого числа координат точек траектории с последующей интерполяцией.

В контурном управлении обязателен следящий по положению привод в каждой степени подвижности.

Примером контурной системы управления служит система "Робоконт" для манипуляторов М20П, М10П. Это устройство построено на базе перспективного микропроцессора К1810 ВМ86 (рис.2.3.5).

Рис.2.3.5. Структурная схема контурного управления
"Робоконт" с микроЭВМ

Программное обеспечение системы управления поддерживает выполнение следующих основных функций:

- диагностика и настройка параметров;

- обучение робота и редактирование рабочей программы;

- исполнение сформированной пользователем рабочей программы;

- связь с ЭВМ верхнего уровня.

Комбинированная система управления использует комбинацию микроЭВМ и микропроцессорных цифровых интеграторов (ЦИС). Это повышает быстродействие и снижает нагрузку на ЭВМ.