5460978163

Rozdział 1

Wstęp

W laboratorium robotyki Zakładu Podstaw Cybernetyki i Robotyki, znajduje się manipulator dydaktyczny Romik. Robot ten jest klasy 5R, posiadający pięć stopni swobody. Do napędu jego poszczególnych osi zastosowano silniki skokowe. Konstrukcja mechaniczna i układ sterowania robota, pozwala jedynie na wykonywanie na nim podstawowych ćwiczeń związanych z identyfikacją parametrów geometrycznych manipulatora. Natomiast ze względu na zastosowane do napędu osi silniki, nie pozwala on już na implementację algorytmów sterowania uwzględniających dynamikę robota. Poza tym, konstrukcja robota jest dość przestarzała i wyeksploatowana mechanicznie. Z tego względu powstała potrzeba zbudowania nowego manipulatora dydaktycznego, w którym napęd przegubów byłby zrealizowany za pomocą silników prądu stałego. Powinien on dawać możliwość wykonywania dotychczasowych ćwiczeń jak i umożliwić w przyszłości implementację algorytmów sterowania opartych na dynamice robota. Także elektronika nowego robota powinien dawać możliwość podłączenia zewnętrznego układu sterowania, na przykład karty współpracującej z pakietem MATLAB.

1.1 Cel i zakres pracy

Podstawowym celem pracy jest stworzenie stanowiska laboratoryjnego, którego głównym elementem jest manipulator dydaktyczny. Stworzenie stanowiska realizowane jest przez:

•    wykonanie od podstaw części mechanicznej manipulatora,

•    zaprojektowanie i wykonanie elektroniki robota, pozwalającej współpracować z zewnętrznym układem sterowania,

•    napisanie oprogramowania,

•    przeprowadzenie badań,

•    opracowanie przykładowej instrukcji laboratoryjnej.

W pracy tej zawarto teoretyczne podstawy dotyczące kinematyki prostej i odwrotnej manipulatora jak i przedstawiono transformację napędową. Zamieszczono opis konstrukcji części mechanicznej i elektronicznej robota (dokładną dokumentację techniczną robota można znaleźć w dodatkach A, B i C). Opisano też oprogramowanie służące do obsługi układów wykonawczych. Udokumentowano wykresy i wyniki eksperymentów uzyskanych za pomocą wewnętrznych czujników manipulatora.

6