Łukasz Przywarty

15.03.2009 r.

nr albumu: 171018

Podstawy automatyki i robotyki

Sprawozdanie z zajęć w laboratorium 010

1. Podstawowe informacje o robocie IRB-1400.

IRB-1400 jest robotem przemysłowym, produkowanym przez firmę ABB

od 2002 roku (następcą IRB-1400 jest robot IRB-1410). IRB-1400 składa się

z dwóch podstawowych części: manipulatora (ramienia) oraz sterownika (szafa

sterownicza, panel sterowania). Manipulator posiada 6 stopni swobody

a poszczególne osie są napędzane silnikami prądu zmiennego. Robot

(z zainstalowanym chwytakiem, którego uczelniany robot nie posiada) może

przemieszczać ładunki o łącznej wadze do 5 kg na odległość 1,44 m. IRB-1400

posiada złącza RS232, RS422 oraz 2 złącza CAN przeznaczone do obsługi

sensorów zewnętrznych, jak i złącza umożliwiające podłączenie zewnętrznych

siników. Robot może być programowany w trybie online – poprzez uczenie –

oraz offline w języku Rapid (programy są wczytywane przez sterownik przy

użyciu dysku 3.5”). IRB-1400 posiada 3 tryby sterowania: automatyczny,

ręczny – tryb sterowania osiami - 'jogging' (przełącznik 3 osie/3 osie) - oraz

ręczny – 100% szybkości. Robot ma szeroki zakres zastosowań – może służyć

do wykonywania operacji montażu, malowania, spawania itd.

2. Kryteria klasyfikacji robotów przemysłowych.

Istnieje wiele definicji robotów przemysłowych. Według definicji ISO

manipulacyjny robot przemysłowy jest automatycznie sterowaną,

programowalną, wielozadaniową maszyną manipulacyjną o wielu stopniach

swobody, stacjonarną lub mobilną. Każda definicja w różnym stopniu

uwzględnia cechy charakteryzujące te urządzenia. Zalicza się do nich:

–

Możliwość wykonywania czynności głównych lub pomocniczych.

–

Kilka niezależnych stopni swobody.

–

Programowalność (możliwość odtwarzania wcześniej wykonanych

ruchów)

–

Zmiany programu w zależności od potrzeb.

Roboty można podzielić na klasy ze względu na:

–

Rodzaj zasilania:

✗

elektryczne – najczęściej spotykane,

✗

pneumatyczne – przy wykorzystaniu sprężonego powietrza lub innego

gazu,

✗

hydrauliczne – stosowane w przypadku pracy z dużym obciążeniem

–

Mobilność:

✗

stacjonarne – na stałe przymocowane do podłoża,

✗

mobilne.

–

Posiadanie nadmiarowości ruchowej:

✗

nieredundantne – bez nadmiarowości ruchowej,

✗

redundantne – zastosowanie duplikacji ruchów w celu podniesienia

poziomu bezpieczeństwa.

–

Ilość stopni swobody (pierwsze trzy nie są stosowane w prod.

przemysłowej):

✗

I klasa – 11 stopni swobody,

✗

II klasa – 10 stopni swobody,

✗

III klasa – 9 stopni swobody,

✗

IV klasa – 8 stopni swobody – wykorzystanie par postępowo-

obrotowych,

✗

V klasa – 7 stopni swobody – wykorzystanie par obrotowych

i postępowych,

–

Rodzaj zastosowanych przegubów:

✗

rotacyjne - obrotowe,

✗

translacyjne - przesuwane,

✗

mieszane.

–

Sztywność przegubów i ramion:

✗

sztywne,

✗

elastyczne.

–

Przynależność do generacji robotów:

✗

I generacji – roboty odtwarzające,

✗

II generacji – roboty wyposażone w system sensoryczny,

✗

III generacji – roboty wyposażone w system wizyjny,

✗

IV generacji – roboty o sterowaniu adaptacyjnym,

✗

V generacji – roboty inteligentne.

–

Poziom inteligencji (JRA):

✗

urządzenia sterowane ręcznie,

✗

roboty o stałej/zmiennej sekwencji ruchów,

✗

roboty odtwarzające,

✗

roboty sterowane numerycznie,

✗

roboty inteligentne.

–

Poziom języka programowania:

✗

systemy uczone przez prowadzenie,

✗

systemy programowane na poziomie robota,

✗

systemy programowalne na poziomie zadania.

–

Własności geometryczne:

✗

Konfiguracja kartezjańska (PPP): zmienne przegubowe są

współrzędnymi kartezjańskimi końcówki roboczej względem podstawy.

Zastosowanie: montaż na blacie stołu, transport materiałów.

✗

Konfiguracja cylindryczna (OPP): 1. przegub jest obrotowy i wykonuje

obrót względem podstawy.

✗

Konfiguracja antropomorficzna (OOO): manipulatory składające się

z trzech przegubów obrotowych.

✗

Konfiguracja sferyczna (OOP): powstaje w wyniku zastąpienia

3. przegubu obrotowego przegubem pryzmatycznym.

✗

Konfiguracja SCARA (OOP): różni się od sferycznej wyglądem

i obszarem zastosowań (montaż, sortowanie elementów).

✗

Manipulatory równoległe o zamkniętym łańcuchu kinematycznym:

idea odpowiednio zaprojektowanych trzech ramion i platformy.

–

Obszar zastosowań:

✗

roboty spawalnicze, malarskie, montażowe,

✗

roboty do przenoszenia materiałów i załadunku,

✗

roboty do utylizacji i zabezpieczania odpadów itd.

–

Budowę jednostki kinematycznej:

✗

jednostki monolityczne: stała, niezmienna konstrukcja mechanizmu,

✗

jednostki modułowe: złożone zgodnie z potrzebami z gotowych

zespołów,

✗

jednostki pseudomodułowe: o stałej strukturze kinematycznej,

z możliwością wymiany niektórych zespołów ruchu.

Oprócz wymienionych powyżej klas, istnieje również klasyfikacja ogólna.
Wyróżnia się następujące klasy robotów przemysłowych:

–

Robot sekwencyjny, który ma sekwencyjny układ sterowania.

–

Robot realizujący zadaną trajektorię. Realizuje ustaloną procedurę

ruchów sterowanych wg instrukcji, które specyfikują daną pozycję

(zwykle uzyskiwaną przez interpolację) oraz żądaną prędkość w danym

położeniu.

–

Robot adaptacyjny – z sensorycznym, adaptacyjnym lub uczącym się

układem sterowania.

–

Teleoperator – robot ze zdalnym sterowaniem realizowanym przez

operatora lub komputer.

–

Robot inteligentny – nie programuje się im faz wykonania zadania, tylko

zadaje się określoną czynność.

3. Bibliografia

–

Literatura:

✗

Craig J.J., „Wprowadzenie do Robotyki”, WNT, Warszawa, 1995,

✗

Skrócona instrukcja obsługi IRB-1400.

–

Prezentacje multimedialne:

✗

Janusz-Bielecki M., „Zastosowanie robotów”,

✗

Nawrocka A., „Wprowadzenie do robotyki”,

✗

Praca zbiorowa - IMNiTP Koszalin, „Robotyka i napędy”.

–

Strony internetowe:

✗

http://www.robotyka.com/teoria_spis.php

.