■
n
4. Wprowadzenie do kinematyki robotów
Jak można zauważyć, równanie to ma postać równania (4.60) i nic da <j. go przedstawić w postaci (4.58), czyli opisuje ono nieholonomicznc wiązy dwu. stronne. Idąc dalej tym tokiem rozumowania, łatwo zauważyć, że chwilowy środek obrotu robota znajduje się w punkcie S, na przecięciu osi przedniego i tylnego kola. Stąd po oznaczeniu przez ip kąta skręcenia kola sterującego ora* przez i odległości między osiami kól, promień skrętu r oblicza się z następują, ccgo wzoru
ml_ ■
a krzywiznę K toru ruchu punktu charakterystycznego O ze wzoru
(4.64)
Korzystając z tych oznaczeń, można określić prędkość kątową robota
Ś*vK | ||ji . >•;=„• I (4.66)
W większości pojazdów typu samochód kąt kola sterującego jest ograniczony co do modułu przez |||
••• •••* (4'67) czyli
Ki ■ • ■■■' .. (4.68)
gdzie H jest maksymalną krzywizną wyrażoną wzorem
i ' (4~69ł I
Po dalszych przekształceniach otrzymuje się
0 • ' ■ ■ (4.70) I
Równanie (4.68) przyjęło więc postać równania (4.61), czyli opisuje ono I nieholonomicznc więzy jednostronne. Drugimi takimi więzami jest ograniczenie I prędkości maksymalnej
|u|śtw I: u(4.7i) I
Reasumując, na robota typu samochód są nałożone więzy meholonomicz- I ne jednostronne i dwustronne. W związku z tym jego przestrzeń prędkości jest I ograniczona z trójwymiarowej do dwuwymiarowej.
ferowanie robota przemysłowego powinno zapewniać współdziałanie wszystkich jego zespołów konstrukcyjnych (układów napędowych, sensorycznych, efektora), programowanie pracy i niezawodne wykonywanie zaprogramowanych czynności.
Omawiając sterowanie robotów, należy pamiętać, że stanowią one tylko jeden z podsystemów zautomatyzowanego stanowiska, gniazda lub systemu produkcyjnego, które mogą zawierać jeden lub kilka robotów, obrabiarek, przenośników itp. Na wyższym poziomie stanowiska czy systemy mogą być połączone w sieci produkcyjne obejmujące całą fabrykę w taki sposób, żeby komputer centralny mógł sterować całym przebiegiem produkcji danego zakładu. Stąd sterowanie robotów przemysłowych jest często związane z szerszym problemem współpracy wielu połączonych ze sobą maszyn i urządzeń w zautomatyzowanym zakładzie produkcyjnym.
W dalszych rozważaniach prowadzonych w tym rozdziale skoncentrowano się na omówieniu układów sterowania w odniesieniu do robotów i manipulatorów pierwszej generacji, a także na zagadnieniu sterowania robotów mobilnych na przykładzie ich prowadzenia w hali fabrycznej. Natomiast zagadnienia sterowania robotów „inteligentnych” będą poruszone w dziewiątym rozdziale tego podręcznika.
Omówienie układów sterowania robotów wymaga wyodrębnienia wypełnianych przez nie zadań sterowania [61,66,67]. Są to:
1. Reagowanie na działalność operatora, a szczególnie:
I umożliwienie ręcznego sterowania napędami,
- umożliwienie wprowadzenia żądanego programu działania robota, tzn. ustalenie kolejności ruchów, ich uwarunkowań czasowych oraz proce- 11*