Karakteristik sistem kontrol robot
Struktur robot mengadopsi struktur tautan terbuka spasial, dan gerakan setiap sambungan bersifat independen. Untuk mewujudkan lintasan gerak titik akhir, diperlukan koordinasi gerak beberapa sendi. Oleh karena itu, sistem kendalinya jauh lebih kompleks daripada sistem kendali biasa, dengan ciri-ciri sebagai berikut:
1. Kontrol robot terkait erat dengan kinematika dan dinamika struktural. Keadaan tangan robot dapat digambarkan dalam berbagai koordinat. Menurut kebutuhan untuk memilih sistem koordinat referensi yang berbeda dan melakukan transformasi koordinat yang sesuai;
2. Sering diperlukan untuk memecahkan masalah gerak maju dan mundur. Selain itu, perlu juga diperhatikan pengaruh gaya inersia, gaya luar (termasuk gravitasi), gaya Coriolis, dan gaya sentritik.
3, robot sederhana juga memiliki setidaknya 3 hingga 5 derajat kebebasan, robot yang lebih kompleks memiliki lebih dari selusin, atau bahkan puluhan derajat kebebasan. Setiap derajat kebebasan umumnya berisi mekanisme servo, yang harus dikoordinasikan untuk membentuk sistem kontrol multivariabel.
4. Mengkoordinasikan beberapa sistem servo independen secara organik untuk membuatnya bertindak sesuai dengan keinginan manusia, dan bahkan memberi robot kecerdasan tertentu. Tugas ini hanya dapat diselesaikan oleh komputer. Oleh karena itu, sistem kendali robot harus berupa sistem komputer.
5, model matematis yang menggambarkan keadaan dan gerak robot adalah model nonlinier, dengan keadaan berbeda dan perubahan gaya eksternal, parameternya juga berubah, dan masih ada kopling antar variabel.
6 , pergerakan robot dapat dilakukan dengan cara dan jalur yang berbeda, oleh karena itu, ada masalah "optimal". Robot canggih dapat menggunakan metode kecerdasan buatan untuk membangun basis informasi yang sangat besar dengan komputer, dengan bantuan basis informasi untuk kontrol, pengambilan keputusan, manajemen, dan operasi.
Mesin otomatis tradisional tidak terfokus pada tindakannya sendiri, sedangkan sistem kendali robot industri lebih berfokus pada hubungan antara tubuh dan objek operasi.
Oleh karena itu, sistem kontrol robot adalah sistem kontrol multivariabel nonlinier tergandeng yang terkait erat dengan prinsip kinematika dan dinamika.
Karena situasi kerja yang sebenarnya berbeda, mungkin ada berbagai metode kontrol yang berbeda, mulai dari otomatisasi pemrograman sederhana, kontrol mikroprosesor hingga kontrol komputer kecil, dan sebagainya.
Karakteristik dan persyaratan dasar dari sistem kendali robot
Untuk menerapkan kontrol robot yang baik, penting untuk mengetahui karakteristik robot yang dikendalikan, dan dari apa yang kita ketahui tentang dinamika robot, ia memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Hakikat robot adalah sistem nonlinear. Banyak faktor yang menyebabkan ketidaklinieran robot, seperti struktur, bagian transmisi, komponen penggerak dan sebagainya.
2. Ada efek kopling antar sendi, yang diwujudkan sebagai gerakan sendi tertentu. Akan ada efek dinamis pada persendian lainnya, sehingga setiap persendian harus menanggung gangguan yang diakibatkan oleh pergerakan persendian lainnya.
3, adalah sistem yang bervariasi waktu, dan parameter dinamis berubah dengan posisi gerakan sambungan.
Dari segi penggunaan, robot adalah peralatan otomasi khusus, dan kendalinya memiliki karakteristik dan persyaratan sebagai berikut:
1, kontrol koordinasi gerak multi-sumbu untuk menghasilkan lintasan kerja yang diperlukan. Karena gerakan tangan robot adalah sintesis dari semua gerakan sendi, untuk membuat tangan bergerak sesuai dengan hukum yang ditetapkan, koordinasi setiap sendi perlu dikontrol, termasuk lintasan gerak, urutan tindakan, dan aspek koordinasi lainnya.
2, akurasi posisi tinggi, rentang kecepatan besar
3. Tingkat kesalahan statis sistem harus kecil
4. Koefisien kesalahan kecepatan setiap sambungan harus sekonsisten mungkin
5, posisi tidak ada overshoot, respons dinamis secepat mungkin
6, perlu menggunakan kontrol kecepatan plus (minus).
7, dari sudut pandang operasional, sistem kontrol harus memiliki antarmuka manusia-mesin yang baik, sejauh mungkin untuk mengurangi kebutuhan operator
8. Dari perspektif biaya sistem, diperlukan untuk mengurangi biaya perangkat keras sistem sebanyak mungkin, dan lebih banyak metode servo perangkat lunak digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem kontrol
Modus kontrol robot:
Tidak ada standar terpadu untuk klasifikasi mode kontrol robot industri:
1. Mode kontrol aksi robot
2. Mode kontrol gerak robot
(1. Mode kontrol posisi robot: mode kontrol posisi - mode posisi tetap, mode posisi multi-titik, mode kontrol servo; Mode kontrol jalur: kontrol lintasan kontinu, kontrol titik-ke-titik)
(2. Mode kontrol kecepatan robot: mode kontrol kecepatan - kontrol kecepatan tetap, kontrol kecepatan variabel; Mode kontrol akselerasi - mode kontrol akselerasi tetap, mode kontrol akselerasi variabel)
(3. Mode kontrol kekuatan robot)
Mode kontrol urutan aksi robot
3. Mode kontrol pengajaran robot
(1. Mengajar dengan robot yang sebenarnya: metode pengajaran langsung - level daya dipisahkan dari pengajaran, dan level servo terhubung ke pengajaran; Metode pengajaran remote control - metode pengajaran kotak pengajaran, metode pengajaran joystick, metode pengajaran master-budak)
(2. Tidak ada pengajaran robot: metode pengajaran tidak langsung - nomor robot model, nomor alat khusus; metode pengajaran offline -- tampilan input numerik, tampilan grafik, pengajaran bahasa perangkat lunak)
Struktur dan prinsip kerja sistem kendali robot
Sistem robot industri biasanya dibagi menjadi dua bagian: badan mekanisme dan sistem kontrol. Elemen sistem kontrol robot terutama meliputi sistem perangkat keras komputer dan perangkat lunak kontrol operasi, peralatan dan perangkat input/output, sistem penggerak, sistem sensor.
Sistem kendali robot industri merupakan bagian penting dari robot untuk menyelesaikan tugas yang akan ditentukan. Fungsi dasarnya adalah:
1. Fungsi memori
2. Fungsi pengajaran
3, dengan fungsi kontak peralatan periferal
4, fungsi pengaturan koordinat
5, antarmuka manusia-mesin
6. Antarmuka sensor
7. Fungsi servo posisi
8. Diagnosis kesalahan dan fungsi perlindungan keselamatan