1tom218

-438

8. automatyka i robotyka

Rys. 8.32. Serwomechanizmy robotów

a)    serwomechanizm jednej osi

0    zmieniających się parametrach (SZPfc

b)    7. modelem odniesienia MO;

c)    z modelem odwrotnej dynamiki robota MODR

j — numer osi: w, y — sygnał zadany

1    położenie; w_d — zmodyfikowana wartość zadana; r — moment zadany;

RD — regulator dodatkowy

8.8.4. Programowanie robotów

Programowanie prymitywnych robotów polega na ustawianiu kołków na tablicy diodowej, ustalających kolejność i kierunek uruchamiania kolejnych silników, a zakresy ruchów — przez ustawianie zderzaków. Roboty wyższych generacji programuje się za pomocą klawiatury (połączonej z mikrokomputerem robota) przez wpisywanie do pamięci robota współrzędnych trajektorii. Może się to odbywać w realnej skali czasu przez ręczne wodzenie głowicą robota (robot powtarza ruchy nauczyciela) albo punkt po punkcie — po ustawieniu głowicy w kolejnym punkcie trajektorii wprowadza się jego współrzędne do pamięci. Następnie określa się czas przejścia oraz wykonuje ewentualną interpolację trajektorii rozpiętej na tak określonych punktach.

8.8.5. Napędy robotów

W robotach prymitywnych stosuje się napędy o otwartych układach sterowania sekwencyjnego, bez synchronizacji poszczególnych osi. Ruchy są realizowane od jednego do drugiego położenia ustawianego za pomocą zderzaka. W serwomechanizmach robotów są stosowane siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne. Wzmacniacz mocy są również pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne - odpowiadają siłownikom, natomiast układy sterowania są obecnie prawie wyłącznie elektryczne.

W układach sterowanych zderzakami znalazł zastosowanie napęd pneumatyczne względu na jego odporność na ciężkie warunki pracy, sztywność, prostotę i tanio Przepływ medium w napędzie pneumatycznym jest sterowany przez rozdzielacze, np-z rozdzielaczem dwupołożeniowym sterowanym elektromagnetycznie (rys. 8.33a), opo na wylotach medium służą do ustawiania szybkości ruchu. Końcowa faza ruchu P spowalniana amortyzatorami. Dokładność pozycjonowania jest bardzo duża. _Nap*._^ hydrauliczne są wyposażone w akumulatory medium roboczego [8.35]. Zespół rue przełączalno-zderzakowy z siłownikiem nurnikowym (rys. 8.33b) jest sterowany dziclaczem trójpołożeniowym. Układ oporów i zaworów kulowych umożliwia stawianie prędkości ruchu niezależnie w obu kierunkach.    ,_n(U.

W serwomechanizmach jest prowadzony pomiar położenia napędzanego ^e*^crn^jacZ a błąd pozycji w stosunku do zadanej, po wstępnym wzmocnieniu, steruje wzniąp zasilający silnik.    ,

W serwomechanizmach elektrycznych są stosowane silniki o malej bezwład . prądu stałego, krokowe lub indukcyjne sterowane częstotliwościowo. Najczęściej^s

Rys. 8.33. Elementy układów napędowych robolów: a) pneumatyczny silnik tłokowy z rozdzielaczem; b) hydrauliczny z siłownikiem nurnikowym: c) elektrohydrauliczny silnik krokowy o ruchu postępowym; d) przekładnia falowa

wane silniki prądu stałego mają magnesy trwałe. Silniki krokowe dają możliwość dokładnego pozycjonowania bez stosowania sprzężeń zwrotnych. Ich wadą jest niekorzystny stosunek mocy do masy. Silnik krokowy z serwomechanizmem hydraulicznym łączy korzystne cechy obu urządzeń (rys. 8.33c). Silnik krokowy 1 za pośrednictwem sprzęgła 2 obraca śrubę 3, będącą przekładnią. Ruch tłoka 4 stanowiącego nakrętkę zmienia ciśnienie p_p kaskady. Różnica ciśnień p_z—p_p powoduje ruch tłoka w ślad za ruchem silnika krokowego.

Przekładnie stosowane w napędach elektrycznych powinny mieć duże przełożenia, bardzo małe luzy i małe bezwładności, jak np. przekładnie falowe (rys. 8.33d). Silnik obraca ramię z rolkami 1, powodując ruch elastycznego koła zębatego 2 po nieruchomym kole zębatym 3. Ruch jest odbierany z koła elastycznego, przełożenie i = a>₂/a>, = z₃/(z₃—z₂), gdzie z₂ i z₃ — liczby zębów.

Pomiarów położenia osi manipulatora dokonuje się za pomocą tarczy kodowych, tarczy impulsowych z. enkoderami, potencjometrów lub przetworników indukcyjnych (resolwerów) [8.24]. Prędkość osi w elektrycznych serwomechanizmach manipulatorów mierzy się za pomocą prądnic tachometrycznych.

8-8.6. Chwytaki

Różnorodność obiektów manipulacji sprawia, że w większości przypadków chwytak rzeba konstruować indywidualnie, a tylko w nielicznych przypadkach (35%) można °tzystać ze standardowych konstrukcji oferowanych przez producentów (rys. 8.34).

Rys. 8.34. Chwytaki: a) nożycowy; b) szczypcowy; c) imadłowy; d) przyssawkowy