Керування роботами

Керування рухом

Керування рухом інструмента робота, як і в верстатах з ЧПК, базується на інтерполяції на проміжку між початковою та кінцевою точкою даного переміщення. Лінійна інтерполяція з’єднує початкову і кінцеву точки прямою лінією в просторі. Для інтерполяції по дузі потрібна допоміжна точка в середині реалізованого колового переміщення. Під час інтерполяції (рис.17.24) в русі через проміжки часу від 10 мс до 20 мс обчислюються координати проміжних точок траєкторії руху. На відміну від машин з ЧПК, тут проміжні точки не мусять безпосередньо подаватися як задані значення для систем регулювання положення осей.

Враховуючи обертовий рух деяких осей робота, потрібно трансформувати координати траєкторії руху певного інструмента в прямокутній системі в систему машинних координат, які відповідають рухові осей робота.

Обчислення траєкторії руху інструменту робиться відносно центральної точки TCP (рис.17.25). Як зазначалося, вона вибирається в межах корпусу інструмента. Це може бути, наприклад, кінчик зварювального електрода чи точка дотику вістря фрези і деталі, що обробляється. Положення точки TCP i орієнтація інструмента залежать від кутів α, β,γ, δ, ε, φ а також від довжин елементів робота та від геометрії інструмента. Якщо б ми хотіли, наприклад, пересунути центральну точку прямолінійно із збереженням попередньої орієнтації інструменту, то в загальному одночасно всі шість осей робота повинні переміщуватися, причому з різними швидкостями.

Координація руху осей

Проблема багатозначності

Iнформація про координати положення центральної точки (TCP) та про кути орієнтації інструмента, як правило, не може однозначно задати позицію елементів робота. Наприклад, задану позицію „кисті" робота можна отримати як при лівому, так і при правому розміщенні осі „плеча" відносно корпуса машини.

Аналогічно отримаємо ту саму позицію інструмента при верхньому і нижньому розташуванні “ліктьового” суглобу (рис.17.26). Це особливо важка задача для системи управління, яка повинна прийняти однозначне рішення з багатьох можливих розташувань осей.

Для даної позиції робота є переважно 4 різних варіанти розташування його елементів.

В ситуації „епсилон 0°" кут нахилу осі 5 становить O ° (ε = 0°) (рис.17.27). В цьому положенні 4-та і 6-та осі можуть мати нескінченну кількість комбінацій положень. Тому бажано б було, щоб в цій ситуації 4-та вісь нескінченно швидко повернулася на + 180° i одночасно 6-та вісь – на -180 °. В більшості систем управління роботами перехід через положення „eпсилон 0°" виконується зі значно зменшеною швидкістю руху по траєкторії.

В ситуації „eпсилон 0 °" 4-та і 6-та осі робота обертаються в протилежних напрямках.

Тому при реалізації процесів обробки шукають такої позиції оброблюваної деталі в робочому просторі робота, щоб для неї ситуація „eпсилон 0°" не мала місця, бо при цій ситуації 4-та і 6-та осі повертаються зустрічно, що унеможливлює дотримання високої точності обробки і при цьому на поверхні деталі ще й залишаються небажані сліди руху інструмента.

Подібні проблеми мають місце, коли осі робота α, δ, φ лежать на одній прямій. Це той випадок, коли суглобовий (колінчастий) робот стоїть повністю випрямлений (рис.17.26). Tут також маємо безмежно багато комбінацій позицій осей α, δ, φ.

При виконанні обробки слід уникати горизонтального або вертикального положень “плеча” робота (ситуація „eпсилон 0°").

Дата добавления: 2014-01-04