Sterowanie robotów odpowiedzi
1.
Rodzaje pracy robota przemysłowego
-ruch PTP
(point to point) wystempuje w prostych czynnosciach manipulacyjnych jak przenoszenie
obiektów .Wartosci zadane w tego typu ruchu to położenie końcowe i oriętacja efektora oraz czas trwania
ruchu .nie istotny jest kształt toru.
-ruch MP
(multipoints) wielopunktowy: gdy na drodze występują przeszkody należy je ominąć
wprowadzając dodatkowe punkty pośrednie oraz przyjmując pożądane czasy trwania etapów między
punktami ,dązymy do minimalizacji czasu trwania.
-ruch PC
(path control) odtwarzanie zadanej ciągłej ścieżki (malowanie spawanie) tylko w robotach o
możliwości płynnego stewrowania każdej z osi.
2.
Planowanie trajektorii przy pomocy wielomianów trzeciego stopnia – analiza pojedynczego
segmentu
Zostanie rozważony problem przemieszczenia efektora z położenia początkowego do zadanego położenia
końcowego przy narzuconym czasie ruchu (t
f
-t
o
).
Rozwiązując zadania kinematyki odwrotnej dla obu
krańcowych punktów można otrzymać wektory zmiennych złączowych q
o
i q
f
. Istnieje nieskończenie wiele
gładkich funkcji q
r
(t)
, które mogą być użyte do interpolacji pomiędzy punktami. Funkcja powinna być możliwie
prosta, aby generowanie jej nie obciążało nadmiernie sterownika robota. Istnieją co najmniej cztery węzły
narzucone na q
r
(t)
, w chwilach t
o
i t
f
. Dwa pierwsze wynikają z narzuconych położeń w tych chwilach, czyli
q
r
(t
o
)=q
o
i q
r
(t
f
)=q
f.
Dwa pozostałe wynikają z faktu, że w obu krańcowych położeniach prędkości powinny być
równe zeru, czyli q(to)=q(t
f
)=0
. Te cztery warunki mogą być spełnione na przykład przez wielomian stopnia
trzeciego o ogólnej postaci: q
r
(t)=a
o
+a
1
(t-t
o
)+a
2
(t-t
o
)
2
+a
3
(t-t
o
)
3
. Różniczkując względem czasu tę funkcję
otrzymuje się przebieg zadanej prędkości:
q
*
r
(t)=a
1
+2a
2
(t-t
o
)+3a
3
(t-t
o
)
2
.
Postać
gładkiej
trajektorii
łączącej
oba
końcowe
punkty
3
0
3
0
2
0
2
0
0
)
(
)
(
)
(
2
)
(
)
(
)
(
3
)
(
t
t
t
t
q
q
t
t
t
t
q
q
q
t
q
f
o
f
f
o
f
r
−
−
−
−
−
−
−
+
=
stąd
prędkość
na
tej
trajektorii
będzie
wielomianem
stopnia
drugiego
2
0
3
0
0
2
0
0
)
(
)
(
)
(
6
)
(
)
(
)
(
6
)
(
t
t
t
t
q
q
t
t
t
t
q
q
q
t
q
f
o
f
f
o
f
r
−
−
−
−
−
−
−
+
=
•
a przyśpieszenie będzie miało charakter liniowy
)
(
)
(
)
(
12
)
(
)
(
6
)
(
0
3
0
2
0
0
t
t
t
t
q
q
t
t
q
q
q
t
q
f
o
f
f
o
f
r
−
−
−
−
−
−
+
=
•
•
Z ostatniej postaci wynika, że na obu końcach trajektorii zadanej będą występowały skoki przyśpieszenia, co
oczywiście jest wadą zastosowanego podejścia.
3.
Planowanie trajektorii przy pomocy wielomianów trzeciego stopnia – wybór prędkości w
punktach węzłowych.
W przypadku ruchu manipulatora przez wiele punktów pośrednich i zatrzymywania się, można wyznaczyć
niezależne postacie trajektorii zadanej na każdym z segmentów. Najczęściej jednak wymaganie takie
spowodowało by znaczne spowolnienie całej trajektorii. Dlatego należy rozważyć przypadek gdy na obu
krańcach segmentu są narzucone więzy na położenia oraz więzy prędkości
Przez
wybór prędkości w punktach pośrednich można dokonywać koordynacji trajektorii w kolejnych segmentach.
Istnieją trzy najczęściej stosowane metody wyboru tych prędkości:
- programista zadaje dowolne wartości prędkości kartezjańskich
W tym przypadku pożądane wartości prędkości są przeliczane na prędkości złączowe. Przeliczanie to jest
stosunkowo proste gdyż jest oparte na relacji liniowej z wykorzystaniem odwrotnej macierzy jakobianowej.
Metoda ta może być użyteczna gdy jest konieczne precyzyjne sterowanie prędkością w wybranych punktach.
Warto podkreślić że prędkość jest tutaj rozumiana jako wektor sześciu składowych. Typowy przykład takiej
trajektorii dla zadanego typu „podnieś przenieś połóż” pokazuje rysunek:
Podstawowymi punktami są punkty pp i pk. Pożądane jest oczywiście dostatecznie szybkiej trajektorii która
można otrzymać przy stosunkowo malej precyzji kontrolowania przebiegu toru w pewnych segmentach, jednak
prędkość odejścia do punktu pp i dojścia do punktu pk powinny być dokładniej kontrolowane. Jeżeli w
przestrzeni roboczej będą występowały przeszkody to w celu ich ominięcia trzeba wprowadzić szereg punktów
pośrednich.
- układ programowania samoczynnie wyznacza wartości prędkości wykorzystując proste heurystyczne metody.
W tej metodzie w kolejnych chwilach w których manipulator powinien znajdować się w punktach pośrednich
przyjmuje prędkości równe średniemu nachyleniu łamanej łączącej dany pośredni punkt z dwoma sąsiednimi.
Prędkość w k- tym punkcie jest narzucana zgodnie z wzorem:
Natomiast w punktach początkowych i końcowych prędkość zadana jest równa zeru.
- układ programowania samoczynnie wybiera wartości prędkości w taki sposób aby zachować ciągłość
przyspieszenia w tych punktach
W tej metodzie wyboru prędkości w punktach pośrednich stosuje się zasadę ciągłości przyspieszenia na całej
trajektorii zadanej. Narzuca to więzy innego rodzaju na współczynniki
,
dla kolejnych
segmentów. Sprowadza się to do rozwiązania układu równań liniowych w których niewiadomymi są te właśnie.
W ogólnym przypadku N etapowej trajektorii więzy tego typu można zapisać w postaci równania Ax = b w
którym poszukiwany 4Nn – wymiarowy wektor x składa się ze współczynników
a 4Nn wymiarowy wektor b
zawiera narzucone położenia w punktach pośrednich.
4.
Planowanie trajektorii metodą odcinków liniowych ze złączkami parabolicznymi – analiza
pojedynczego segmentu.
Najprostszą postacią funkcji łączącej punkt początkowy z końcowym dla trajektorii jednosegmentowej jest:
f
f
f
r
t
t
t
t
t
t
t
q
t
t
a
a
q
t
q
>
≤
≤
<
−
+
=
0
0
0
1
0
0
)
(
)
(
Tylko że funkcja ta charakteryzuje się skokami prędkości zadanej w punktach początkowym i końcowym. Aby
wygenerować dostatecznie gładką funkcję można do tego liniowego przebiegu dodać dwa paraboliczne
połączenia które zapewnią ciągłość prędkości na takiej trzyodcinkowej trajektorii. Na odcinkach parabolicznych
prędkość zmienia się liniowo w czasie a przyśpieszenie ma wartość stałą.
Założenia początkowe: oba połączenia paraboliczne charakteryzują się taką samą bezwzględną wartością
przyśpieszenia
m
q
..
wtedy
przebieg
q(t)
będzie
symetryczny
względem
punktu
(
) (
)
+
+
f
f
q
q
t
t
0
0
2
1
,
2
1
.
Odcinki paraboliczne muszą być tak dobrane aby spełniać więzy dla prędkości
( )
0
)
(
.
=
=
f
t
q
t
q
&
. Przebieg
taki przedstawia rysunek:
Podstawą wyznaczenia zależności pozwalających na zaplanowanie jednosegmentowej trajektorii jest
porównanie prędkości na końcu odcinka parabolicznego z prędkością na odcinku liniowym z uwzględnieniem
symetrii względem punktu środkowego.
Ostatecznie otrzymujemy równanie kwadratowe w którym niewiadomą jest czas trwania odcinka
parabolicznego
∆
t:
0
)
(
)
(
0
2
=
−
+
∆
−
∆
q
q
t
q
t
q
f
m
m
τ
&
&
&
&
gdzie
0
t
t
f
−
=
τ
Tylko jedno rozwiązanie posiada sens fizyczny:
m
f
q
q
q
t
&
&
0
2
2
2
−
−
−
=
∆
τ
τ
Aby wyrażenie podpierwiastkowe było dodatnie należy przyjąć wystarczająco długi czas trwania segmentu:
m
f
q
q
q
&
&
0
2
−
⋅
≥
τ
Gdy w ostatnim wzorze zachodzi równość to czas trwania części liniowej spada do zera i trajektoria składa się z
faz rozpędzania i hamowania.
5.
Planowanie trajektorii metodą odcinków liniowych ze złączkami parabolicznymi – koordynacja
segmentów.
W bardziej ogólnym przypadku projektowania należy rozważyć trajektorię wielosegmentową gdzie pod uwagę
bierzemy niezależnie każdą składową wektora q
r
(t). Jednakże wówczas należy mieć na uwadze że wewnętrzne
punkty trajektorii stają się punktami przybliżonymi. W związku z tym zakłada się że trajektoria powinna w
zasadniczych fragmentach każdego z segmentów przebiegać wzdłuż prostych łączących punkty węzłowe a w
pobliżu każdego punktu węzłowego wprowadzane jest połączenie paraboliczne pozwalające na gładkie
przejście do kolejnego segmentu.
Odchylenie od punktów pośrednich maleje w miarę wzrostu przyśpieszeń zespołów napędowych które
oczywiście mają zawsze ograniczone wartości .
Taki sposób nie budzi zastrzeżeń w przypadku punktów pośrednich które wprowadzamy tylko w celu ominięcia
przeszkód.
Jednak metodę tę można udoskonalić tak by zapewnić dokładne przejście przez punkt węzłowy. W tym celu
wprowadza się pseudo-punkty leżące na prostej przechodzącej przez zadany punkt i znajdujące się po obu jego
stronach.
Minimalna odległość między tymi punktami musi być tak dobrana aby oba odcinki paraboliczne połączyły się w
punkcie węzłowym. Jest oczywiste że wprowadzenie dwóch punktów pośrednich wydłuża czas realizacji
trajektorii.
6.
Ogólna struktura systemu sterowania pozycyjnego robota i cechy manipulatora jako obiektu
sterowania
Podstawowym zadaniem układu sterowania robota jest takie sterowanie zespołów napędowych, aby efektor
robota możliwie najdokładniej realizował zadaną trajektorię. Najpopularniejszym rodzajem pracy robota jest
realizacja ruchów jego manipulatora w przestrzeni swobodnej, bez kontaktu z elementami otoczenia. Takie
operacje jak przenoszenie detali zawierają oczywiście fragmenty ruchów, w których występuje kontakt z
otoczeniem, lecz czas tego kontaktu jest stosunkowo niewielki w porównaniu do ogólnego czasu ruchu
efektora. Zatem warto tak planować trajektorię ruchów swobodnych i realizować ją w sposób możliwie
dokładny, aby zwiększyć szybkość wykonywania operacji technologicznych.
Układ sterowania robota, podobnie jak układ sterowania każdego obiektu dynamicznego, składa się z szeregu
typowych podzespołów tworzących razem zamknięty układ regulacji. Cechą zamkniętego układu regulacji jest
bieżące porównanie zachowania się przebiegów wyjściowych układu z założonymi i takie sterowanie obiektu,
aby minimalizować uchyb regulacji.
Ogólna struktura zamkniętego układu sterowania pozycyjnego robota.
Manipulator jest wielowymiarowym obiektem regulacji, stąd wszystkie zaznaczone na tym rysunku sygnały są n
– wymiarowymi wektorami, a przedstawione produkty są faktycznie złożone z n podzespołów. Zespoły
napędowe manipulatora są zasilane ze wzmacniaczy mocy, w sposób narzucony przez regulator. Z kolei
regulator wypracowuje swój sygnał wyjściowy na podstawie porównania trajektorii zadanej z trajektorią
rzeczywistą. Najczęściej porównanie to ma postać wypracowania aktualnego wektora uchybu regulacji
e(t) = q
r
(t) - q(t), chociaż w niektórych układach regulacji uwzględnia się historię przebiegu tego uchybu lub
prędkość zmian uchybu regulacji
7.
Układ sterowania robota z niezależnymi sterownikami osi
Większość robotów przemysłowych jest wyposażona w zespoły napędowe z silnikami prądu stałego i
przekładniami redukującymi prędkość obrotową. Każdy zespół napędowy jest sterowany w układzie
zamkniętym ze sprzężeniem pozycyjnym tworząc tak zwany serwonapęd pojedynczej osi. Typową strukturę
tego układu przedstawia poniższy rysunek.
Silnik prądu stałego jest sterowany prądowo ze wzmacniacza mocy generującego I
a
, moment bezwładności
wirnika J
m
. Wirnik silnika jest połączony ramieniem manipulatora przez przekładnie mechaniczną o przełożeniu
1:k. Wielkość J
i
jest efektywną bezwładnością ramienia widzianą z wału wyjściowego przekładni a b
f
jest
współczynnikiem tarcia wiskotycznego. Układ sensoryczny służy do pomiaru położenia złącza q(t) i jej prędkości
q*(t). Liniowy sterownik składa się ze wzmacniacza mocy, a jego sygnał wyjściowy jest generowany na
podstawie uchybu położenia uwzględnianego ze współczynnikiem wagowym k
p
i sprzężenia prędkościowego
uwzględnianego ze współczynnikiem wagowym k
p
.
8.
Sterowania metodą wyznaczonego momentu – podstawy
Model dynamiki sztywnego manipulatora:
B(q)q
* *
+c(q,q
*
)+h(q)+f(q,q
*
)=
ττττ
gdzie B(q) - inercja manipulatora , c(q,q
*
) - siły sprzeżeń prędkościowych , h(q) - siły
grawitacyjne f(q,q
*
) - siły tarcia. Na podstawie tego równania możemy dla każdej zadanej trajektorii q
r
(t)
wyznaczyć odpowiadający jej przebieg wektora uogólnionych sił napędowych
ττττ
r
(t) gdy trajektoria jest
dostatecznie gładka to możliwe jest wygenerowanie przebiegu wektora sił napędowych przez zespół napędowy
robota.
9.
Podstawowy, zamknięty układ sterowania metodą wyznaczonego momentu
Str84 i 85
10.
Porównanie struktur sterowania pozycyjnego z nieliniowym odsprzęganiem
11.
Zasady doboru nastaw regulatorów w układzie sterowania robota
Stosujemy uproszczenia: 1)Macierze K
p
i K
d
powinny być symetryczne. Kompensowanie uchybu e
i
przez sygnał
ττττ
i
powinno być realizowane z taką samą intensywnością jak kompensowanie uchybu e
j
przez sygnał
ττττ
j
. W
robotyce nigdy nie stosujemy regulatorów całkowych ze względu na ich wolne działanie. Stosujemy głównie
regulatory PD. W regulatorze niediagonalnym symetrycznym PD możemy przyjmować miejsca zerowe w tych
miejscach które odpowiadają słabym sprzeżeniom skrośnym w manipulatorze. 2)Innym rozwiązaniem jest
przyjęcie macierzy K
p
i K
d
postaci: K
p
=B(q)diag{K
p1
,...,K
pi
,...,K
pn
} ; K
d
=B(q)diag{K
d1
,...,K
di
,...,K
dn
}. Sterownie
adaptacyjne 1)Pętla dolna powinna być jak najszybsza 2)Pętla górna (adaptacyjna) jest wolniejsza nie tylko
dlatego że wykonywane są tam bardziej skomplikowane operacje ale również z tego powody by można było
określić czy dotychczasowe parametry regulatora są właściwe. Na to potrzeba kilku okresów regulacji w pętli
dolnej. W przypadku gdy pętla górna zbliży się czasowo do pętli dolnej może dojść do zmiany stabilności
układu. Są dwa rozwiązania sterowania adaptacyjnego: a)z modelem odniesienia b)z
samonastawiającym się regulatorem
]
12.
Sterowanie adaptacyjne robotów
Sterowniki adaptacyjne bazują na ogólnej zasadzie ciągłego dopasowania parametrów regulatora do zmian
występujących w obiekcie sterowania
Większość algorytmów tego sterowania jest oparta na założeni, że relację pomiędzy syg. wy a we obiektu daje
się opisać przy użyciu złożonego modelu liniowego o parametrach zmiennych w czasie. Mogą one być
wyznaczone na bieżąco przy użyciu odpowiednich technik estymacji. Mając bieżące oszacowania parametrów
złożonego modelu obiektu można dobrać najbardziej odpowiednie nastawy regulatora. Stąd wynika że
sterowanie adaptacyjne można zastosować wszędzie tam gdzie parametry obiektu nie zmieniają się zbyt szybko
w stosunku do dynamiki samego obiektu oraz w stosunku do szybkości działania urządzeń przetwarzająco
sterujących. Każdy z ukł. ster. adapt. zawiera dwie pętle sprzężenia zwrotnego (wew. i zew.). Pętla wew.
zawiera proste regulatory zaliczone do klasy PID o dużej szybkości działania. Pętla zew. wypracowuje nastawy
regulatora i jest stosunkowo wolna, ponieważ zmiany nastaw regulatora nie mogą być zbyt szybkie.
13.
Sterowanie ślizgowe robotów
Stosuje się przy występowaniu dużego zakresu zmian param. obiektu lub wysokiego poziomu zakłóceń. Polega
na przyjmowaniu dostatecznie dużych syg. we, tak, aby zawsze kierować trajektorią układu zamkniętego w
sposób zmniejszający uchyb regulacji położenia i prędkości. W klasycznym rozwiązaniu sterownik działa jak
2stanowy przekaźnik zadający max lub min poziomy syg. we. Zalety tego ster. to: ruch ślizgowy po zadanej z
góry hiperpowierzchni w przestrzeni stanów obiektu. Jest to rodzaj ruchu oscylacyjnego realizowanego w taki
sposób, że jakiekolwiek zejście z hiperpow.przełączeń powoduje przełączenie syg. sterującego na taki poziom,
że ruch układu będzie odbywał się w kierunku tej hiperpow.,która jest ukształtowana w taki sposób by
przechodziła przez stabilny punkt równowagi układu w którym uchyb położenia i jego pochodna przyjmują
wart. zerowe. Dlatego oscylacyjny ruch ukł. będzie odbywał się w pobliżu hiperpow. przeł. w sposób
zapewniający ślizganie po niej w kierunku punktu równowagi.
a)przyp.idealny,b-realistyczny)
14.
Naturalne więzy pozycyjne i sterowanie w warunkach występowania tych więzów
15.
Sterowanie pozycyjno-siłowe robota kartezjańskiego
16.
Klasyczne sterowanie pozycyjno-siłowe robota o dowolnej strukturze
Jest to sposób sterowania końcówki efektora (podobnie jak ster. impedancyjne). Jego cechą jest to, że nie
można jednocześnie sterować siłą i pozycją. Obecnie sterowanie pozycyjno – siłowe jest zastępowane
sterowaniem impedancyjnym, gdyż czyste sterowanie pozycyjno – siłowe ma tę podstawową wadę iż trzeba
bardzo precyzyjnie określać rozpoczynanie kontaktu z obiektem. W przeciwnym przypadku robot może
wygenerować bardzo duże siły.
17.
Pasywne sterowanie podatne w robotyce
18.
Podstawy analogii elektryczno-mechanicznych
Obwód szeregowy LC jego model analogowy
Obwód równoległy LC i jego model analogowy
Układ masa-sprężyna i jego model analogowy
Układ sprężyna-masa i jego model analogowy
19.
Analogia prędkość-prąd; porównanie podstawowych elementów liniowych i ich połączeń
Tab. Podstawowe relacje pomiędzy wielkościami mechanicznymi i elektrycznymi, w przypadku stosowania
analogi prędkość-prąd
Tab. Zestawienie równoważnych układów szeregowo-równoległych w przypadku stosowania analogii prędkość-
prąd
20.
Analogia prędkość-napięcie; porównanie podstawowych elementów liniowych i ich połączeń
21.
Impedancja elektryczna i mechaniczna: podobieństwa i różnice
22.
Sterowanie impedancyjne/admitancyjne robotów
„Sterowanie impedancyjne jest to jeden z rodzajów sterowania układu (robota). Jego zalety i zasadę działania
widać w chwili, kiedy jest bezpośrednia styczność miedzy robotem a otoczeniem i manipulator (czy końcówka
efektora) stale oddziałuje na to otoczenie (rysunek). W takim przypadku często nie da się z góry określić
wszystkich koniecznych nastaw układu aby oddziaływanie następowało w wymaganą siłą (ponieważ np.
nieznana może być substancja z jakiej wykonany jest obiekt). W przypadku sterowania pozycyjno – siłowego w
takiej sytuacji musi występować ciągłe „dosterowywanie”, tzn. regulowanie „na wyczucie”. Natomiast dla
ster. impedancyjnego w podczas kontaktu z otoczeniem zachodzi wymiana energii pomiędzy końcówką
efektora (manipulatora) a otoczeniem z którym ten efektor kontaktuje się co pozwala na dokładne określenie z
jaką siłą w danej chwili układ działa na otoczenie. Pozwala to na dużo szybsze przetworzenie tej informacji. Taki
sposób sterowania wykorzystywany może być np. w robotach kroczących, gdyż występują różne rodzaje
podłoża i układ bardzo szybo musi poprzez różnego typu układy samoregulacji zareagować by się robot nie
przewrócił.”
23.
Przykłady naturalnego sterowania pozycyjno-siłowego i impedancyjnego
24.
Metody programowania robotów.
Programowanie robota to wprowadzenie do pamięci sterownika wszystkich informacji niezbędnych do
realizacji pożądanych trajektorii i interakcji z otoczeniem. Metody programowania robotów można podzielić na
trzy grupy: programowanie sekwencyjne, programowanie przez uczenie, programowanie tekstowe.
Cechy programowania sekwencyjnego.
Programowanie sekwencyjne było powszechnie stosowane w starszych konstrukcjach robotów z napędami
hydraulicznymi lub pneumatycznymi i jest w dalszym ciągu stosowane w konstrukcjach, które nie posiadają
możliwości pomiaru bieżących wartości zmiennych złączowych. Na każdej osi robota umieszczony jest zestaw
mikro-wyłączników mechanicznych lub fotoelektrycznych. Po zadaniu pozycji ograniczników ruchu osi,
programowanie sprowadza się do zadawania kolejności ruchów osi oraz zaciskania lub zwalniania chwytaka. W
każdym kroku wykonywany jest ruch tylko jednej osi określonego położenia. W pierwszych robotach
wykorzystujących tą metodę, programowanie odbywało się za pomocą matrycy diodowej – wiersze
odpowiadały poszczególnym osiom manipulatora, a kolumny kolejnym krokom programu. Później matryca
diodowa została zastąpiona pamięciami elektrycznymi programowanymi przy użyciu prostej klawiatury.
Zaletą tej metody programowania jest bardzo duża prostota i czytelność struktury programu. Podstawową
wadą jest brak możliwości koordynacji ruchów w kilku złączach. Zatem metoda ta jest odpowiednia do
programowania prostych, powtarzalnych czynności manipulacyjnych, typowych dla obsługi maszyn. Nie można
jednak realizować ruchów po zadanych torach, gdyż należałoby przedstawić je w postaci dyskretnych punktów
w przestrzeni roboczej, a na to nie pozwala z reguły pojemność pamięci.
Programowanie przez uczenie.
Polega na przeprowadzeniu manipulatora wzdłuż zadanej trajektorii przy jego ręcznym sterowaniu, z
wykorzystaniem panelu sterowania i zapamiętaniu tej trajektorii. Panel sterowania służy do niezależnego
zadawania ruchu poszczególnych osi, przy czym w fazie uczenia sterowanie osi odbywa się w torze otwartym.
Sygnały wyjściowe systemu sensorów wewnętrznych są wykorzystywane do zapamiętywania trajektorii z
dostatecznie dużą rozdzielczością. Panel sterowania często jest wyposażony w joystick ułatwiający
sprowadzenie efektora do pożądanej pozycji. Z panelu sterowania wprowadzane są również instrukcje
dodatkowe: otwieranie i zamykanie chwytaka, czekanie przez określony czas, nadawanie odpowiednich
wartości dwustanowym wyjściom zewnętrznym uruchamiającym inne urządzenia. Kolejne instrukcje
podstawowe i dodatkowe są zapamiętywane w pamięci programu i w trakcie jego wykonywania są poddawane
interpretacji. Programowanie przez uczenie zapewnia kontrolowanie procesu tworzenia instrukcji, umożliwia
ich graficzne przedstawianie na odpowiednich wyświetlaczach oraz poprawianie wprowadzonych instrukcji.
Programowanie tekstowe.
Polega na tworzeniu w trybie off-line symbolicznego zestawienia pożądanych operacji robota przy użyciu języka
programowania. Instrukcje języka opisują podstawowe ruchy robota, działanie chwytaka i obsługę wejść i wyjść
układu sterowania. Poszczególne pozycje manipulatora są reprezentowane przez zmienne nazwowe
stanowiące parametry formalne instrukcji. Instrukcje wprowadzania danych przyporządkowują tym zmiennym
wartości rzeczywiste. Języki programowania tekstowego zawierają standardowe instrukcje skoków
bezwarunkowych i warunkowych, tworzenia pętli, arytmetyczne i logiczne. W zależności od wykorzystywanej
metody opisu operacji wykonywanych przez robota, języki programowania można podzielić na:
– Języki programowania powstałe w wyniku rozszerzenia lub modyfikacji typowych języków, nazywane
językami robotycznie-zorientowanymi.
– Języki programowania obiektowo-zorientowane.
25.
Języki programowania robotów.
Wykorzystywane są w programowaniu tekstowym. W zależności od wykorzystywanej metody opisu operacji
wykonywanych przez robota, języki programowania dzielimy na 2 grupy:
♦
Języki programowania powstałe w wyniku rozszerzenia lub modyfikacji typowych języków, nazywane językami
robotycznie zorientowanymi (robot-oriented programming languages) – program składa się z szeregu instrukcji
zwanych makro-ruchami, które mogą dotyczyć opisu przemieszczania poszczególnych ogniw łańcucha
kinematycznego lub w zaawansowanych wypadkowego ruchu efektora. Syntaktyka przypomina np. BASIC,
FORTRAN, PASCAL, LISP. Przykładowe języki to AL, VAL
♦
Języki programowania obiektowo-zorientowane (object-oriented lub task-level programming languages) –
bazują na zdefiniowaniu modelu otoczenia robota. Poszczególne obiekty otrzymują nazwy i parametry
określające ich kształt i wymiary oraz przyporządkowanie lokalnych układów współrzędnych. W programie
określa się kolejno, które z obiektów mają być przemieszczane i w jaki sposób (pozycyjnie z zadaną wartością
lub siłowo w określonym kierunku). System programowania posiada edytor, kompilator lub interpreter oraz
interfejs wprowadzania danych obiektowych, np. z baz danych. Organizacja przesyłu danych powinna być
zgodna z systemami CAD/CAM. Przykład: AUTOPAS
