Wydział Mechaniczny  Technologiczny
Politechniki ÅšlÄ…skiej
Projektowanie, automatyzacja i
robotyzacja procesów
technologicznych
Sprawozdanie:
Programowanie on-line robotów przemysłowych FANUC
AM 100iB z kontrolerem
Pradelok Rafał
ZiIP (zaoczne)
Semestr: VII
ZZC
1. Wstęp
Roboty przemysłowe są uniwersalnymi środkami automatyzacji procesów
przemysłowych, przede wszystkim procesów uciążliwych lub trudnych do wykonania przez
człowieka. Roboty mogą być stosowane do automatyzacji prac wykonywanych przez
maszyny lub mogą same wykonywać pewne prace przy użyciu narzędzi, jak np. spawanie
łukowe, szlifowanie, stępianie krawędzi.
2. Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z metodami i językiem programowania robotów przemysłowych,
zrozumienie podstawowej składni języka programowania, zdobycie podstawowych
umiejętności programowania robotów.
3. Opis robota
System sterowania robota jest oparty na technice komputerowej co umożliwia
robotowi wykonanie skomplikowanych funkcji, jak: układanie lub pobieranie przedmiotów
według wzoru, realizację bardzo długich programów, ruch prostoliniowy - pionowy lub
poziomy, poszukiwanie przedmiotów o nieznanym z góry położeniu. Możliwe jest również
dokonywanie poprawek w programach, wykonywanie skoków warunkowych itp. Funkcje te
umożliwiają użytkownikowi stosowanie robotów do różnych skomplikowanych zadań bez
konieczności stosowania specjalnych urządzeń współpracujących z robotami.
Roboty składają się z części manipulacyjnej i oddzielonej konstrukcyjnie szafy
sterowniczej. W szafie sterowniczej są umieszczone moduły układu sterowania łącznie ze
sterownikami mocy silników, dzięki czemu część manipulacyjna jest nieduża i lekka, szafa
sterownicza z elektronicznymi elementami układu sterowania może być umieszczona
oddzielnie z dala od części manipulacyjnej, co stosuje się w przypadku pracy robota w
szczególnie ciężkich warunkach otoczenia. W trakcie programowania wykorzystywaliśmy
panel sterowniczy przygotowany do obsługi tego robota. Panel umożliwiał zadawanie
wszystkich używanych funkcji  przemieszczeń po różnych trajektoriach, z różnymi
prędkościami. Dodatkowo można było używać dodatkowych funkcji modyfikujących
działanie tego robota.
Robot IRp-6 jest robotem elektrycznym wykorzystującym silniki prądu stałego do
realizacji ruchu poszczególnych osi (ramion). A
ańcuch kinematyczny IRp-6 składa się z
sześciu stopni swobody. Do pomiaru rzeczywistej prędkości obrotowej wału każdy silnik
robota został wyposażony w prądnicę tachometryczną. Do pomiaru położenia wałów
poszczególnych silników użyto resolver ów. Część manipulacyjna robota obejmuje elementy
mechaniczne, elementy napędowe oraz elementy pomiarowe. Składa się ona z podstawy,
korpusu, ramienia dolnego, górnego oraz zespołu przegubu zakończonego końcówką
kołnierzową, służącą do zamocowania urządzeń wykonawczych. Realizacja poszczególnych
ruchów części manipulacyjnej dokonywana jest przez tzw. zespoły silników i odpowiednie
przekładnie mechaniczne. W skład każdego zespołu napędowego wchodzą :
· silnik prÄ…du staÅ‚ego,
· transformator poÅ‚ożenia kÄ…towego (resolver)
· prÄ…dnica tachometryczna.
Programowanie przez uczenie.
Programowanie robota przemysłowego jest jednym z najtrudniejszych w realizacji
zadań w zautomatyzowanych systemach wytwarzania. Jest ono szczególnie trudne z
logicznego punktu widzenia, gdyż jest zdeterminowane wymaganiami procesu
technologicznego. Składa
się z dwóch zadań: podstawowego jakim jest programowanie ruchu i pomocniczego
obejmującego realizację warunków synchronizacji robota z procesem technologicznym.
Przyjmijmy, że zadanie planowania trajektorii robota realizowane jest w środowisku, w
którym poszczególne obiekty nie zmieniają swojego położenia. Zatem, potencjalną liczbę
wszystkich stanów jakie robot może osiągnąć i kroków jakie może zrealizować możemy
uznać za skończoną. W warunkach stosunkowo dużej różnorodności potencjalnie możliwych
dróg robota, cenną umiejętnością byłoby wielokrotne wykonanie zadania  przez analogię do
tego samego lub podobnego , zrealizowanego wcześniej i ocenionego jako dobre. Tak
postawiony problem można identyfikować z procesem uczenia się. Podstawowym kryterium
jakości uczenia się jest odpowiedni wybór metody. Wykorzystana przez nas metoda zakłada
że działania  ucznia odbywają się w dyskretnych przedziałach czasowych i są
zdeterminowane jedynie bieżącymi warunkami występującymi w jego otoczeniu. Oznacza to,
że zrealizowanie każdej kolejnej akcji robota może uwzględniać tylko warunki jakie
 ujawniły się po zrealizowaniu poprzedniego kroku, a wybór kolejnych akcji wynika tylko z
tego co dostępne jest w danej chwili i stanu w jakim robot się aktualnie znajduje. Podstawą
takiego rozumowania jest tzw. dyskretny, ergodyczny i stochastyczny proces Markowa.
Przyjmijmy zatem, że w statycznym środowisku zasady zachowania się robota w przestrzeni
nie ulegają zmianie z upływem czasu, a szanse na osiągnięcie zmiany położenia są
limitowane wyłącznie warunkiem dostępności przestrzeni (brakiem kolizji z otoczeniem).
Proces uczenia się możemy stymulować ocenę jaką przyznajemy za wykonane zadanie, a tą
możemy wiązać z jakością jego wykonania. Mechanizm takiego postępowania nazywamy
maszynowym uczeniem się ze wzmocnieniem, w którym wartość wzmocnienia odpowiada
wysokości uzyskanej oceny.
4. Wnioski
Celem ćwiczenia było stworzenie programu, który umożliwiał układanie z klocków
piramidy (wieży). Robot z pozycji bazowej przemieszczał się ruchem przyspieszonym nad
pierwszy element (klocek), następnie już z mniejszą prędkością podchodził do klocka, aby
szczypce miały pewny chwyt, manipulator otrzymywał sygnał do zaciśnięcia, ramię
odjeżdżało nad bezpieczną odległość, ruchem przyspieszonym pozycjonował się nad miejsce
docelowe (druga platforma), ustawił się bezpiecznie na pozycji końcowej, szczypce otwierały,
robot wycofał się, kończąc program.
Zadanie miało na celu zaprezentowanie możliwości manipulacyjnymi tego robota lub
jemu podobnych. Robot posiada zdolność powtarzalność pozycjonowania do 0.1 mm.
Ćwiczenie pozwoliło mi spojrzeć szerzej na tematykę robotów, zastanowić się na ich
przeznaczeniem oraz jak ogromny wpływ i udogodnienia dla przemysłu wnoszą.