HPIM0801

■

4. Wprowadzenie do kinematyki robotów

Jak można zauważyć, równanie to ma postać równania (4.60) i nic da <j. go przedstawić w postaci (4.58), czyli opisuje ono nieholonomicznc wiązy dwu. stronne. Idąc dalej tym tokiem rozumowania, łatwo zauważyć, że chwilowy środek obrotu robota znajduje się w punkcie S, na przecięciu osi przedniego i tylnego kola. Stąd po oznaczeniu przez ip kąta skręcenia kola sterującego ora* przez i odległości między osiami kól, promień skrętu r oblicza się z następują, ccgo wzoru

^terowanie robotów przemysłowych

_ml_ ■

tg i

a krzywiznę K toru ruchu punktu charakterystycznego O ze wzoru

(4.64)

Korzystając z tych oznaczeń, można określić prędkość kątową robota

Ś*vK | ||ji . >•;=„• I (4.66)

W większości pojazdów typu samochód kąt kola sterującego jest ograniczony co do modułu przez |||

••• •••* ⁽⁴'⁶⁷⁾czyli

Ki ■ • ■■■' .. (4.68)

gdzie H jest maksymalną krzywizną wyrażoną wzorem

i ' ⁽⁴~^69ł I

Po dalszych przekształceniach otrzymuje się

0 • ' ■ ■ (4.70) I

Równanie (4.68) przyjęło więc postać równania (4.61), czyli opisuje ono I nieholonomicznc więzy jednostronne. Drugimi takimi więzami jest ograniczenie I prędkości maksymalnej

|u|śtw I: ^u(4.7i) I

Reasumując, na robota typu samochód są nałożone więzy meholonomicz- I ne jednostronne i dwustronne. W związku z tym jego przestrzeń prędkości jest I ograniczona z trójwymiarowej do dwuwymiarowej.

ferowanie robota przemysłowego powinno zapewniać współdziałanie wszystkich jego zespołów konstrukcyjnych (układów napędowych, sensorycznych, efektora), programowanie pracy i niezawodne wykonywanie zaprogramowanych czynności.

Omawiając sterowanie robotów, należy pamiętać, że stanowią one tylko jeden z podsystemów zautomatyzowanego stanowiska, gniazda lub systemu produkcyjnego, które mogą zawierać jeden lub kilka robotów, obrabiarek, przenośników itp. Na wyższym poziomie stanowiska czy systemy mogą być połączone w sieci produkcyjne obejmujące całą fabrykę w taki sposób, żeby komputer centralny mógł sterować całym przebiegiem produkcji danego zakładu. Stąd sterowanie robotów przemysłowych jest często związane z szerszym problemem współpracy wielu połączonych ze sobą maszyn i urządzeń w zautomatyzowanym zakładzie produkcyjnym.

W dalszych rozważaniach prowadzonych w tym rozdziale skoncentrowano się na omówieniu układów sterowania w odniesieniu do robotów i manipulatorów pierwszej generacji, a także na zagadnieniu sterowania robotów mobilnych na przykładzie ich prowadzenia w hali fabrycznej. Natomiast zagadnienia sterowania robotów „inteligentnych” będą poruszone w dziewiątym rozdziale tego podręcznika.

5.1. Zadania układów sterowania

Omówienie układów sterowania robotów wymaga wyodrębnienia wypełnianych przez nie zadań sterowania [61,66,67]. Są to:

1. Reagowanie na działalność operatora, a szczególnie:

I umożliwienie ręcznego sterowania napędami,

- umożliwienie wprowadzenia żądanego programu działania robota, tzn. ustalenie kolejności ruchów, ich uwarunkowań czasowych oraz proce- 11*