wstęp do robotyki

Wstęp do Robotyki

opracowała

Mirosława Sas Bojarska

na podstawie „Mechatroniki”

Unit 1 – Robotyka- wstęp

Robotyka.

Karel Capek wprowadził

w 1920 r. pojęcie „robot”. Czeski dramatopisarz opisał wizję

społeczeństwa przyszłości, w którym człekokształtne maszyny miały

wykonywać najcięższe prace („robota” to po czesku praca).


Podział maszyn manipulacyjnych.

Dzielą się na:

• Manipulatory

• Urządzenia Pick – and – Place

• Roboty przemyslowe


• Roboty są uniwersalnymi, programowalnymi maszynami manipulacyjnymi o wielu osiach.

• Roboty serwisowe są najczęściej mobilnymi (samoprzemieszczającymi się) maszynami manipulacyjnymi, realizującymi zadania robocze lub transportowe.


Roboty pasowały do „społeczeństwa taśmy produkcyjnej”, którego cechą jest:

• Montonia czynności produkcyjnych,

• Stres, hałas, pył, wysoka temperatura,

• Obciążenie psychiczne.

Mogą przecież zwinnie wykonywać monotonne ruchy powiązane z taktem maszyny czy ruchem taśmy produkcyjnej.


Roboty są przeważnie budowane jako przegubowe. Zawierają „przegub barkowy”, „przegub ramienia” i „przegub dłoni”. Robot

średniej wielkości odpowiada stojącemu pracownikowi. Prędkość jego ruchów jest wyższa niż ta osiągana przy pracy ręcznej (wynosi około 1 m/s). Ma też duży udźwig.

Szybkie mikroprocesory umożliwiają wykonanie wielu milionów kroków obliczeniowych na

sekundę zapewniając zgodne przemieszczenia poszczególnych osi ruchu (w celu np.. Liniowego

prowadzenia narzędzia)

Unit 2 – Podział maszyn manipulacyjnych

Maszyny manipulacyjne dzielą się na:• Manipulatory• Urządzenia Pick and Place• Roboty przemysłowe

i różnią się pod względem sposobu sterowania, programowania i pól

zastosowań.


Roboty są uniwersalnymi, programowalnymi maszynami

manipulacyjnymi o wielu osiach. W przypadku robotów kolejne ruchy i tor

przemieszczeń są swobodnie programowalne. Nie jest potrzebna żadna ingerencja mechaniczna. Tor przemieszczeń i kolejność ruchów mogą być sterowane przy pomocy sensorów.


Roboty serwisowe są najczęściej samoprzemieszczającymi się maszynami manipulacyjnymi, realizującymi zadania robocze lub transportowe.

Mogą być to np..: • urządzenia transportowe w szpitalach

roznoszące posiłki,• roboty wspinające się do czyszczenia i

sprawdzania elewacji wysokich budynków


Stałoprogramowe maszyny manipulacyjne stosuje się w przypadku realizacji ruchów o stałej trajektorii, np.. W produkcji seryjnej przy montażu lub obsłudze prasy.

Maszyny (urządzenia Pick – and – Place) takie są

często wyposażone w pneumatyczne siłowniki liniowe lub obrotowe. Przeznaczone są do pobierania i odkładania elementów znajdujących się zawsze w tym samym miejscu.


Manipulatory są maszynami realizującymi zadawane ruchy, sterowane ręcznie przy – przeważnie obserwacji wizualnej.

Są to urządzenia manipulacyjne przeznaczone do transportowania ciężkich odkuwek przy obsłudze pras kuźniczych lub manipulowania dużymi przecinakami nożycowymi przy pracach rozbiórkowych.


Ruch elementu wykonawczego obsługiwanych zdalnie manipulatorów, teleoperatorów, nadzorowany jest poprzez obraz telewizyjny.

• Telemanipulatorów używa się np.:

w pomieszczeniach radioaktywnych

i eksperymentach kosmicznych.• Mikromanipulatory mogą wykonywać zadania

z najmniejszymi elementami (mikroprocesory). Ruch jest wtedy obserwowany przez mikroskop.

Unit 3 – Kinematyka Robotów

Przydatność robota, jego kształt, przestrzeń robocza i koszty jego sterowania określają

rodzaj, konfigurację

i liczbę ruchomych członów

(także osi i jednostek ruchu).

Człony ruchome są prostoliniowe (translacyjne, osie T)

lub obrotowe (rotacyjne, osie R)


Dowolny punkt przestrzeni możemy osiągnąć gdy mamy trzy osie ruchu (osie podstawowe, stosowana jest też nazwa osie regionalne). Tworzą one ramię robota. Ustawienie chwytaka lub narzędzia w dowolnym kierunku w przestrzeni niezbędne są dalsze trzy osie ruchu nazywane osiami dłoni (stosowana jest też nazwa osie lokalne – najczęściej obrotowe).


Wyróżnia się 3 stopnie swobody określające położenie wybranego punktu ciała w

przestrzeni (współrzędne X,Y,Z), oraz 3 stopnie swobody dla jego zorientowania

przez obroty

wokół osi O (obracanie),

osi P (przechylanie poprzeczne)

i osi W (przechylanie wzdłużne).

W sumie mamy 6 stopni swobody.


Kinematyka typu TTT wykorzystuje trzy następujące po sobie ruchy liniowe wzdłuż

osi głównych. Roboty o tej kinematyce stosuje się jako urządzenia portalowe do

montażu oraz do załadowania lub rozładowania palet.

Przestrzeń robocza ma kształt prostopadłościanu i jest bardzo duża.

Pojedyncze osie muszą się przemieszczać, z różną, ale stałą prędkością.

Unit 3 – Kinematyka RobotówKinematyka typu RTT wykorzystuje dwa ruchy

liniowe i jeden obrotowy. Obrotowa kolumna (1 oś) dźwiga oś liniową (2 oś) ruchu pionowego,

a ta z kolei oś liniową (3 oś) ruchu poziomego przemieszczeń w kierunku promieniowym.

Przestrzeń robocza jest cylindryczna. W trybie sterowania ręcznego można zrealizować dwa przemieszczenia liniowe (osie 2 i 3) oraz obrót (1 oś) będący wycinkiem ruchu koła. Leży on

w płaszczyźnie poziomej X/Y. Do sterowania ruchami narzędzia przeliczamy współrzędne

kartezjańskie na współrzędne walcowe (współrzędne maszynowe).

Unit 3 – Kinematyka RobotówRoboty o kinematyce typu RRT

charakteryzują się dwoma osiami ruchu obrotowego (1 i 2 oś) i jedną ruchu liniowego

(3 oś). Przestrzeń robocza jest wycinkiem kuli. Ruch przy sterowaniu ręcznym jedną

z dwóch pierwszych osi odbywa się po wycinku łuku koła. Podobnie jak w przypadku robota

o kinematyce RTT, w trakcie normalnej pracy niezbędne są także przeliczenia współrzędnych kartezjańskich na

współrzędne maszynowe (tu współrzędne biegunowe).


Kinematyka typu RRT z poziomo ułożonym ramieniem jest często

spotykanym układem osi

(roboty montażowe).

Poziomo poruszające się ramię, zbudowane z wykorzystaniem dwóch obrotowych osi (R), przemieszcza oś liniową (T) realizującą ruch pionowy.

Przestrzeń robocza ma kształt cylindryczny.

Unit 3 – Kinematyka RobotówTaka budowa robota zapewnia duże siły w kierunku pionowym, np. przy łączeniu

detali przez wciskanie w montażu. Roboty takie (SCARA) charakteryzują się

mniejszą sztywnością w płaszczyźnie poziomej. Najczęściej mają tylko jedną oś ruchu lokalnego (obrotu dłoni) dla

orientacji manipulowanego przedmiotu. Selective Compliance Assembly Robot Arm = ramię robota montażowego ze

zróżnicowaną podatnością.

Unit 3 – Kinematyka RobotówKinematyka typu RRR występuje gdy

wszystkie trzy ruchy są realizowane przez obrotowe przeguby (roboty

przegubowe – najczęściej stosowane). Roboty przegubowe potrzebują

najmniejszej powierzchni użytkowej

i w stosunku do innych h rozwiązań pobierają najmniejszą energię w

stosunku do ich przestrzeni roboczej. Są także bardziej sztywne i wytrzymałe od

robotów o innej kinematyce.

Unit 3 – Kinematyka RobotówZwiększanie liczby osi ruchu.

Często roboty o sześciu osiach ruchu zostają wyposażone w siódmą oś w celu

zwiększenia przestrzeni roboczej, np. przez umieszczenie robota na szynach

(stosujemy w rozległych obiektach).

Siódmą i ósmą oś rozszerzającą kinematykę robota uzyskujemy stosując stół obrotowo-

pochylny (korzystne ustawienie obrabianego przedmiotu w stosunku do

przemieszczanego przez robot narzędzia).

Unit 3 – PYTANIA1. Na jakie trzy grupy dzieli się maszyny

manipulacyjne?

2. Iloma stopniami swobody opisuje się ruch?

3. Jaką typową przestrzeń roboczą ma robot

o kinematyce typu RTT?

4. Proszę opisać kinematykę RRT i jej typowe przestrzenie robocze?

5. Czym wyróżnia się kinematyka typu RRR?

6. Dlaczego powiększa się liczbę osi robota

o siódmą oś lub siódmą i ósmą oś?

Unit 4 – Napędy robotów

Jako napędy stosuje się przeważnie w robotach silniki elektryczne prądu przemiennego. Napędy hydrauliczne stosuje się tylko w przypadku robotów

przeznaczonych dla bardzo dużych obciążeń lub w środowisku gdzie możliwa

jest eksplozja (np. roboty lakiernicze). Napędy pneumatyczne stosowane są

w najprostszych urządzeniach manipulacyjnych

(np. typu Pick –and- Place).


Silniki napędowe umieszczane są możliwie blisko środka przestrzeni

roboczej dla redukcji sił bezwładnościowych powodowanych

ruchami robota. Obciążenia przyspieszeniowe decydują

(przeważnie) o wielkości silnika. Mniejszy wpływ mają obciążenia

masowe (udźwig) robota.

Unit 4 – Napędy robotów Napędy elektryczne.

Układ napędowy składa się z silnika prądu przemiennego ze sterowaną prędkością

obrotową połączonego z hamulcem elektromagnetycznym

i sensorem położenia kątowego.Silnik powinien charakteryzować się możliwie małym momentem bezwładności. Maksymalna

liczba obrotów musi być redukowana, ze względu na dużo mniejszą maksymalną

prędkość obrotową ramienia robota, za pomocą przekładni: falowych (inaczej elastycznych lub harmonicznych – Harmonic drive) lub rzadziej

przekładni planetarnych.

Unit 4 – Napędy robotów Przekładnia falowa składa się z owalnej tarczy

(generator fali) połączonej z wałkiem napędzającym, która – przez łożyskowanie

kulkowe – dociska elastyczną tuleję

z zewnętrznym uzębieniem do sztywnego, nieruchomego pierścienia z uzębieniem

wewnętrznym. Dzięki owalnemu kształtowi tarczy napędzającej zazębienia sztywnego pierścienia

i elastycznej tulei stykają się tylko w dwóch przeciwległych punktach. Liczba zębów

elastycznej tulei jest np. o dwa zęby mniejsza od liczby zębów sztywnego pierścienia

Unit 4 – Napędy robotów Jeżeli liczba zewnętrznych zębów elastycznej

tulei wynosi np. 200,

a wewnętrznego uzębienia pierścienia – 202, to przy jednym obrocie tarczy, tuleja obraca się o 2 zęby (1/100 obrotu). Współczynnik przełożenia redukującego wynosi 1:100.

Przekładnie falowe mają prostą budowę,

są lekkie, charakteryzują się dobrą sprawnością (>80%), nie mają luzów

i wymagają stosunkowo niewielkiej przestrzeni do zabudowy.

Unit 4 – Napędy robotów Napęd hydrauliczny.

Jako napęd hydrauliczny stosuje się siłowniki liniowe połączone

z mechanizmem dźwigniowym, siłowniki obrotowe zabudowane bezpośrednio na

ramieniu robota albo osiowe silniki tłokowe i silniki łopatkowe.

Sterowanie napędami hydraulicznymi realizowane jest za pomocą

serwozaworów.


Zaletami napędu hydraulicznego są małe masy, bardzo małe obciążenia bezwładnościowe przy jednocześnie bardzo dużym momencie obrotowym.

Łatwo tu także zrealizować zabezpieczenia przeciwwybuchowe.

Wadami są ostre wymagania eksploatacyjne i trudności

z doprowadzeniem i spływem oleju

przez przeguby robota.

Unit 5 – Chwytaki. Roboty do zadań manipulacyjnych są

wyposażone w chwytaki.Najczęściej są to chwytaki szczękowe z napędem pneumatycznym, które przez

mechanizm dźwigniowy umożliwiają uzyskiwanie dużej siły chwytu. Szczególnie

szeroko mogą otwierać się chwytaki szczękowe z napędem jarzmowym.

Przedmioty cylindryczne przenoszone są często chwytakami trójkońcówkowymi. Do chwytania materiałów włókienniczych

stosuje się chwytaki z końcówkami wyposażonymi w igły.

Unit 5 – Chwytaki. Dla uniwersalnych zadań chwytania stosuje

się także chwytaki wielokońcówkowe (wzorowane na ludzkiej dłoni). Do

chwytania gładkich i płaskich przedmiotów jak np. płyt szklanych i detali z tworzywa

sztucznego stosuje się chwytaki przyssawkowe. Niezbędną do tego próżnię

uzyskuje się z pompy próżniowej ze zbiornikiem buforowym lub wytwarza przez

przepływ sprężonego powietrza przez eżektor (od łac.eiaculare = wyrzucać, używa

się też nazwy „strumienica”).

Unit 5 – Chwytaki. System wymiany chwytaków i narzędzi.

Ramię robota jest wyposażone w sprzęg mocujący (interfejs) umożliwiający

wymianę narzędzi i chwytaków. Mamy sprzęgi mechaniczne, z napędem pneumatycznym lub elektrycznym.

Sprzęgi umożliwiają z reguły przepływ energii oraz sygnałów elektrycznych

i pneumatycznych.

Unit 6 – Programowanie robotów. Programowanie robotów jest znacznie

trudniejsze w porównaniu z programowaniem maszyn sterowanych

numerycznie, gdyż oprócz trajektorii ruchu należy także zaprogramować

położenie (orientację) narzędzia lub chwytaka.

Przeważnie zadanie to nie może być zrealizowane wyłącznie na podstawie rysunków technicznych obrabianego

przedmiotu.

Unit 6 – Programowanie robotów

Stosowanymi metodami programowania robotów są:

-metoda Play – back (także programowanie przez obwiedzenie

toru ruchu),-metoda teach – in i programowanie

współrzędnych punktów toru ruchu,-programowanie Off – line,-interaktywne programowanie graficzne.


Wspólnym terminem programowanie uczeniem objęto

programowanie wykonywane przez ręczne prowadzenie

narzędzia (Play-back) i programowanie wykonywane przy użyciu przenośnego programatora

współrzędnych punktów toru (Teach-in).


Programowanie Play-back („odgrywać”) jest zatem ręcznym, bezpośrednim

przemieszczeniem narzędzia zamocowanego na robocie po

przewidzianym torze ruchu (obwiedzenie toru ruchu). Układ sterowania zapamiętuje

współrzędne kolejnych punktów toru wszystkich osi ruchu robota. Po przejściu

w tryb normalnej pracy robot odtworzy zaprogramowany tor ruchu.


Wadą tego programowania jest konieczność poruszania się operatora

razem z robotem w jego (robota) przestrzeni roboczej. Stwarza to

zagrożenie dla operatora. Jest to też metoda niedokładna ze względu na

inne obciążenie robota podczas ręcznego prowadzenia narzędzia, niż

przy automatycznym odtwarzaniu.


Programowanie Teach-in („nauczać na pamięć”) charakteryzuje się tym, że operator

za pomocą pulpitu lub drążka sterującego („Joy-stick”) przenośnego programatora przemieszcza osie ruchu do żądanego punktu toru ruchu lub miejsca obróbki.

Po osiągnięciu żądanego położenia i orientacji narzędzia ich współrzędne są zapisywane

pod kolejnym numerem adresu danej procedury programu ruchu. Pozwala to na zaprogramowanie następnego położenia

i orientacji narzędzia.


Podczas pracy automatycznej wszystkie zapamiętane położenia

kinematyki robota będą odtworzone według zapamiętanej kolejności. Nauczanie położenia i orientacji

odbywa się przez ręczne sterowanie punkt po punkcie. pozostałe rozkazy zostają zaprogramowane z pulpitu sterowania robota lub przy pomocy

komputera.


Programowanie w językach wyższego rzędu ma charakter

strukturalny – tzn. podzielone jest na program główny i podprogramy.

Prowadzone jest aż do wprowadzenia konkretnych danych położenia

i orientacji narzędzia przy pomocy komputera (rzadziej przez pulpit

operatorski robota).


Programowanie może się odbywać również za pomocą specjalnych języków

z makrami. Poprzez odpowiednie nazwy rozkazów, np.. SPAWANIE, wywołuje się

automatyczne generowanie zaplanowanych dla danego rodzaju

spawania parametrów. Generowane są zarówno instrukcje ruchu, jak i rozkazy

wejściowe i wyjściowe do urządzeń peryferyjnych

(np. do źródła zasilania urządzenia).


Interaktywne programowanie graficzne – na stanowisku programowania (typu

CAD) zostają wytworzone (oprócz instrukcji przebiegu programu

i wszystkich instrukcji ruchu) dane określające współrzędne położenia

i orientacji narzędzia. Całe zadanie robota jest wirtualnie realizowane na ekranie monitora, a następnie tworzony jest

program sterowania robotem.


Układy współrzędnych.Do sterowania ruchem robota niezbędny jest

jego dokładny opis w przestrzeni roboczej w powiązaniu z obrabianym lub

manipulowanym przedmiotem. Do opisu używa się prawoskrętnego, kartezjańskiego

układu współrzędnych (układu koordynacyjnego). Układ współrzędnych wykorzystywany przy sterowaniu ruchem

i programowaniu robota nazywa się układem współrzędnych programowania lub

układem współrzędnych użytkownika.


Globalny układ współrzędnych jest podstawowym bazowym układem współrzędnych, który jest trwale przyporządkowany otoczeniu robota.

Podstawowy układ współrzędnych robota odnosi się do samego robota i jest tak zdefiniowany, ze jego podstawa leży

w płaszczyźnie XY,

a oś Z ustawiona jest w jego środku.


Układ współrzędnych interfejsu mechanicznego określany jest

przy pomocy danych technicznych robota w trakcie jego uruchamiania.

Można przy tym uwzględnić ewentualne przedłużenie ramienia

(trzeciej osi ruchu) robota. Względem tego układu orientowane

są narzędzia i chwytaki.


Układ współrzędnych narzędzia i TCP. Układ współrzędnych narzędzia doczepiony jest do wybranego punktu

narzędzi TCP (Tool Center Point = centralny punkt narzędzia). Przebieg przemieszczenia punktu TCP tworzy

tor ruchu narzędzia robota,

a przestrzenne usytuowanie układu współrzędnych narzędzia odpowiada

orientacji narzędzia.


Podstawowy układ współrzędnych obiektu manipulacji lub obróbki

definiuje jego położenie. Jest ściśle powiązany z globalnym układem współrzędnych. W tym układzie

współrzędnych prowadzi się programowanie off-line zadań manipulacyjnych. Osie układu

odpowiadają najczęściej osiom położenia stołu maszyny lub lub osiom miejsca

osadzenia palet magazynowych.


Układ współrzędnych obiektu manipulacji. W tym układzie opisywana

jest geometria obiektu manipulacji. Jest powiązany z podstawowym układem

współrzędnych obiektu manipulacji – zwykle przesunięte są tylko równoległe osie obu układów. Spotykana jest także

nazwa „układ obróbczy”.Dane współrzędne w programie obróbki realizowanej przez robot korzystnie jest

odnosić do układu współrzędnych obiektu.

Unit 6 – PYTANIA1. Jakie metody programowania stosowane są w przypadku robotów?2. Jakie wady ma programowanie typu Teach-in?3. Proszę wyjaśnić programowanie makrami?

4. Jakiego kształtu jest przestrzeń robocza robotów o kinematyce TTT i RTT?

5. Omów kinematykę typu RRT?

6. Czym różnią się układy współrzędnych: globalny i podstawowy robota?

7. Do czego odnoszą się wartości współrzędnych robota X,Y,Z?

8. Co oznacza termin TCT w technice robotyzacji?

Unit7 – Sterowanie robotami

Sterowanie ruchem narzędzia robota opiera się na interpolacji pomiędzy początkowym i końcowym punktem

danego przemieszczenia. Interpolacja liniowa łączy początkowy i końcowy

punkt linią prostą w przestrzeni. Dla interpolacji kołowej niezbędny jest

punkt pomocniczy w środku realizowanego przemieszczenia

kołowego.


Ze względu na obrotowe ruchy niektórych osi robota niezbędne jest

dokonanie transformacji współrzędnych toru ruchu narzędzia

określonego w prostokątnym układzie współrzędnych

(współrzędne globalne)

na układ współrzędnych maszynowych, odpowiadających ruchowi osi robota.


Koordynacja ruchu osi.Dla danej pozycji robota istnieją zwykle 4 różne ustawienia jego członów. W sytuacji „epsilon 0”

czwarta i szósta oś robota obracają się w kierunkach przeciwnych. Przy realizacji zadań

obróbczych poszukuje się zatem takiego ustawienia obrabianego detalu w przestrzeni roboczej robota, dla którego nie występuje

sytuacja „epsilon 0”, gdyż czwarta i szósta oś ruchu obracające się przeciwsobnie

uniemożliwiają osiągnięcie wysokiej dokładności obróbki. Przy realizacji zadań obróbczych należy

unikać poziomego lub pionowego położenia „ramienia” robota (sytuacja „epsilon 0”).


Interpolacja (Interpolation = obliczanie wartości pośrednich)

Point – To – Point (PTP =”od punktu do punktu”).W trybie pracy PTP robot przemieszcza się do punktu docelowego w ten sposób, ze wszystkie

osie ruchu równocześnie rozpoczynają ruch kontynuowany aż do zatrzymania się osi.

W sterowaniu osiami robota stosuje się interpolację liniową (linear = prostoliniowy). Dla kinematyki typy TTT charakterystyczne są prostoliniowe

ruchy osi i równocześnie skomplikowane ruchy narzędzi. Tryb pracy PTP umożliwia

uzyskiwanie najkrótszego czasu przejścia pomiędzy dwoma punktami.


Continuous-Path (CP)

(Continuous-Path =”ciągła droga”)

W trybie pracy CP punkty pośrednie toru ruchu są tak obliczane, że punkt TCP przemieszcza się po linii prostej

(interpolacja liniowa)

lub po okręgu (interpolacja kołowa

lub cyrkularna).


Uniwersalnym rodzajem interpolacji dla bezzrywowego ruchu narzędzia

robota jest interpolacja typu spline

(spline = listwa, szablon krzywkowy).

W tej metodzie łączone są zaprogramowane punkty pośrednie

toru ruchu trajektorią odpowiadającą „Linii ugięcia drutu

stalowego”.


W zadaniu interpolacyjnym mieścić się może nie tylko obliczenie toru ruchu punktu TCP, ale

także orientacja narzędzia. Określa ona jego przestrzenne ustawienie. Orientacja ta może być

stała wzdłuż toru ruchu lub może zmieniać się płynnie, od orientacji początkowej do końcowej.

Wymagane są też takie ruchy narzędzia robota, przy których jego pozycja względem TCP

pozostaje stała, ale zmieniają się poszczególne kąty orientacji, np. tylko przechylanie wzdłużne

lub tylko poprzeczne ewentualnie tylko obracanie. Taka realizacja ruchów narzędzia

robota nazywana jest wirującą.

Unit7 – Sterowanie robotamiPoślizg i oscylacje narzędzia

Realizowany po interpolacji tor ruchu narzędzia robota składa się z odcinków linii prostej,

wycinków okręgu lub - w przypadku metody Spline – z wycinków giętkich krzywych – zależnie od wybranego

rodzaju interpolacji. Zwykle dąży się do harmonijnego kontynuowania ruchu

narzędzia. Zaokrągla się zatem łączone odcinki toru w zaprogramowanych punktach podparcia (końcowe punkty interpolowanych

odcinków) i mówi o „poślizgu”.


W układach regulacji położenia mała wartość współczynnika wzmocnienia prędkościowego powoduje zwiększenie zaokrągleń.

Obecnie poślizg określany jest przez obliczanie przebiegu zaokrąglania narożników toru. Tor ruchu jest zatem zawsze jednakowy i nie zależy od prędkości ruchu.

Poślizg w narożnych punktach osiąga się przez własne opóźnienia w układach regulacji położenia osi ruchu lub przez interpolację zaokrąglenia toru ruchu.


Funkcja oscylacji pozwala nałożyć ruch oscylacyjny narzędzia na

zaprogramowany tor jego ruchu. Zaprogramować możemy: płaszczyznę, skok, częstotliwość i kształt oscylacji

(sinusoidalny, trójkątny lub prostokątny). Jeżeli płaszczyzna oscylacji

w początkowym punkcie toru jest inaczej zorientowana niż w punkcie końcowym, to zostaje w sposób płynny obracana

w trakcie realizacji toru.


Sensoryczne sterowanie robotemRoboty miały nie tylko odtwarzać

zaprogramowany ruch ale i samoczynnie dopasowywać się do

zewnętrznych warunków środowiskowych.

Urządzenia sensoryczne umożliwiają określenie warunków zewnętrznych,

tak aby robot mógł być sterowany przy pomocy generowanych przez nie sygnałów.


Sensoryka robota może służyć do:

- podwyższenia bezpieczeństwa,

- zapewnienia wymaganej jakości,

- zwiększenia wydajności,

- kompensowania niedokładności pozycjonowania,

- zwiększenia elastyczności sterowania,

- uproszczenia programowania,

- zastępowania ręcznych korekcji programu,

- częściowego zastępowania programowania.


Przykład zastosowania sensorów.Za pomocą sensora poboru energii można

dopasować prędkość posuwu do narzędzia, uzyskując minimalny czas

obróbki detalu.Sensoryka służy w tym przypadku do

poprawy wydajności produkowania. Mierzy się obciążenie energetyczne

powodowane przez narzędzie. Sensory są odporne na zakłócenia i można je

instalować względnie daleko od samego narzędzia.


Zaletą rozwiązania sensorycznego jest też uproszczenie programowania

i możliwość przystosowania ruchu robota do zmieniających się położeń detali na

palecie. Można też zastosować sensory wizyjne. Konieczny jest wtedy dobry

kontrast między detalem a podłożem, oświetlenie źródłem światła o stałym

natężeniu oraz unikanie tworzenia cieni

i odbić światła od detalu.

Unit8 – Bezpieczeństwo pracy z robotami

Miejsce pracy robota, ze względu na szybkie ruchy ramienia, jest strefą niebezpieczną i musi być oddzielone od dróg transportu

wewnętrznego i obszarów pracy człowieka. Ogrodzenie z mocnej stalowej

siatki jest najpewniejsze ponieważ zabezpiecza też przed zagrożeniami powstającymi przy zakłóceniach pracy

chwytaka i wyrzuceniu z niego transportowanych przedmiotów.

Detale możemy zatem dostarczać przy pomocy stołu obrotowego.

Unit8 – Bezpieczeństwo pracy z robotami

-Przed rozpoczęciem i w czasie ruchu robota urządzenia ochronne muszą być aktywne.

-Przy usuniętym lub uszkodzonym urządzeniu ochronnym robot musi być unieruchomiony. Operator musi wejść do przestrzeni roboczej

podczas programowania w trybie nauczania (Teach-in).

Musi mieć wtedy zabezpieczoną drogę odwrotu.Przenośny panel programowania musi być

wyposażony:- w wyłącznik awaryjny,- wyłącznik zezwolenia ruchu

Unit 8 – PYTANIA

1. W jakim układzie współrzędnych pamiętane są pozycje robota?

2. W oparciu o jakie współrzędne realizowana jest regulacja położenia?

3. Jak się to dzieje, że położenia osi ruchu mogą być wieloznaczne?

4. Co rozumie się pod pojęciem sytuacji „epsilon 0o”?

Unit 8 – PYTANIA

5. Który rodzaj interpolacji jest używany w robotyce?

6. Co dzieje się podczas orientacji narzędzia robota?

7. Do czego w robotach potrzebny jest „poślizg”?

8. Po co stosuje się funkcję oscylacji?

wstęp do robotyki

Documents