Instytut Automatyki Przemysłowej
Zakład Automatyki
Kurs/nazwa przedmiotu: Programowanie robotów
Temat ćwiczenia: Automatyzacja czynności w laboratorium chemicznym
Symbol ćwiczenia: ACLC
1. Cel ćwiczenia:
•
Zapoznanie się z dostępnymi na rynku metodami i językami programowania robotów
przemysłowych
•
Zrozumienie podstawowej składni języka Movemaster firmy Mitsubishi
•
Zapoznanie się z dokumentacja fabryczną robotów Mitsubishi (np. dostępne interpolacje
ruchu, obsługa modułów I/O itp.)
•
Stworzenie przykładowej aplikacji wg poniŜszego opisu z wykorzystaniem oprogramowania
firmowego
•
Napisanie własnego oprogramowania w dowolnym języku wysokiego poziomu
zapewniającego komunikację ze sterownikiem manipulatora
2. Opis ćwiczenia:
Roboty przemysłowe, a w szczególności manipulatory stanowią coraz częściej waŜny element
w automatyzacji procesów przemysłowych. Począwszy od prostych aplikacji jak np. paletyzacja, po
bardziej złoŜone tj. z zagadnieniami fuzji sensorów czy współpracy wielu manipulatorów między
sobą, wymagają mniej lub bardziej złoŜonych struktur sterowania oraz ich oprogramowania. Na
przykładzie automatyzacji prostego laboratorium chemicznego z wykorzystaniem dwóch robotów
Mitsubishi przedstawione zostaną podstawowe zagadnienia związane z programowaniem
manipulatorów w języku Movemaster. Ćwiczenia rozpoczynają się od obsługi pojedynczego robota,
poprzez realizację komunikacji i współpracy między dwoma manipulatorami, a kończą realizacji
własnego programu napisanego w dowolnym języku wysokiego poziomu, wykorzystującego łącze
RS232.
3. Opis zadań ćwiczenia, wyniki, zawartość sprawozdania.
Zadanie 1.
W ramach projektu naleŜy zrealizować program z wykorzystaniem 2 robotów realizujący następujące
funkcje:
robot z dodatkową osią liniową spełnia funkcję dostawcy odczynników w laboratorium
chemicznym; przenosi probówki oraz kolby o pojemności 250 ml z magazynu pod ścianą i
umieszcza je w buforze pomiędzy dwoma robotami
robot bez dodatkowej osi spełnia funkcję laboranta - wykonuje czynności mieszania, przelewania
itd.
pomiędzy dwoma robotami komunikacja następuje przy pomocy 6 bitów (3 OUT i 3 IN) o
numerach 0,1,2
program musi mieć moŜliwość pracy ręcznej i automatycznej. W dowolnym momencie moŜna
przerwać automatyczne wykonywanie programu i dalszą część wykonać krok po kroku, przy
czym krok oznacza elementarną czynność laboranta
naleŜy przewidzieć zatrzymanie awaryjne polegające na przerwaniu pracy robota oraz wycofaniu
ramienia robota do pozycji bezpiecznej tzn. ponad probówkami i kolbami tak, aby moŜliwe było
wykonanie ponownego startu programu bez Ŝadnej kolizji
wszystkie nastawy, start, zatrzymanie programu, wybór receptur wykonywane są przy pomocy
przełączników z pulpitu (za wyjątkiem wejść i wyjść o numerach 0,1,2 które są uŜyte do
komunikacji między robotami), a stany pracy układu sygnalizowane diodami na pulpicie
program powinien umoŜliwiać realizację 2 receptur.
Receptura nr 1
robot magazynier dostarcza kolbę 250ml, a następnie 2 probówki z magazynu do bufora. Robot
laborant zawartość kolby 250ml przelewa do 300ml następnie zawartość probówki 1 przelewa do
drugiej kolby 250ml, a zawartość probówki 2 do kolby 300ml. Kolby i probówki przywiezione przez
magazyniera wracają do magazynu. Laborant przelewa zawartość 2 dowolnych probówek do kolby
250 ml. Do kolby 300ml przelewa zawartość kolby miarowej (naleŜy uprzedni zdjąć korek).
Zawartość kolb 250ml i 300ml wlewa do płaskiej zlewki. Przed przelaniem naleŜy zawartość
wymieszać. Następnie przelewa zawartość dowolnej probówki do zlewki i całość miesza białą rurką
wykonując ruchy po okręgu.
Receptura nr 2
po uruchomieniu robot magazynier dostarcza kolbę 250 ml oraz 1 probówkę do bufora. Probówkę
umieszcza z lewej strony kolby. W momencie kiedy zawartość probówki zostanie zuŜyta robot
laborant odkłada ją po prawej stronie kolby i daje sygnał magazynierowi, Ŝe moŜe pobrać probówkę.
Laborant odstawia kolbę 250ml, a zawartość probówki z bufora przelewa do kolby 300ml. Następnie
zawartość kolby 100ml oraz dowolnych dwóch probówek przelewa do kolby 250ml przywiezionej z
magazynu. Do drugiej kolby 250ml przelewa zawartość dwóch dowolnych probówek. Następuje
zlanie zawartości dwóch kolb 250ml do kolby 300ml. TuŜ przed zlaniem naleŜy zawartość kolb 250ml
wymieszać. Do kolby 300ml dolewa zawartość kolby miarowej. Z kolby 300ml przelewa zawartość
do płaskiej zlewki uprzednio mieszając zawartość kolby 300ml. Do płaskiej zlewki dolewa zawartość
dwóch dowolnych probówek i całość miesza białą rurką.
Receptury 3,4,5,6 wg własnego pomysłu
Zadanie 2.
Napisać program, który przez łącze RS232 będzie przesyłał komendy do sterownika robota, tak aby
sterowanie pracą robota odbywało się z PC. Do wyboru są dwie opcje:
1. PC realizuje wszystkie funkcje pulpitu z zadania nr 1 (stan przełączników pulpitu wymuszany z PC,
sygnalizacja diod pulpitu zobrazowana na monitorze) wraz z przyjaznym interfejsem uŜytkownika.
2. PC steruje robotem tak, aby przy pomocy mazaka napisać tekst z rozróŜnieniem wielkich i małych
liter wprowadzony z klawiatury. NaleŜy zapewnić skalowalność rysowanych znaków do zadanej
wysokości.
Czas na realizację zadania wynosi 5 tygodni.
4. Sposób zaliczenia.
Do kaŜdego ćwiczenia naleŜy sporządzić wyczerpującą dokumentację z przebiegiem programu,
dokładnymi komentarzami i opisem wszystkich wykorzystanych wyjść i wejść.
Czas na realizację pierwszego zadania wynosi 9 tygodni. W 10-tym tygodniu nastąpi ocena oraz
wybór drugiego zadania. Pośrednie wyniki prac nad zadaniem naleŜy przedstawić w tygodniach 3 i 6
5. Literatura.
[1]
Craig J. J.: Wprowadzenie do Robotyk: Mechanika i sterowanie, wydanie drugie Wydawnictwa
Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995
[2]
Materiały firmowe Mitsubishi
Opracował: dr inŜ. Rafał Osypiuk