Введение

Учебное пособие «Промышленный робот РМ-01: лабораторный практикум по дисциплинам «Компьютерное управление мехатронными системами», «Основы мехатроники и робототехники», «Методы управления и алгоритмическое обеспечение транспортных мехатронных систем»» предназначено для закрепления теоретического материала по основам построения мехатронных и робототехнических систем с изучением и исследованием промышленного робота РМ-01.

В учебном пособии рассматриваются вопросы безопасности работы с роботом. Особенности организации аппаратной части и программной частей робота, их характеристики, органы управления и системы координат. Достаточно полно описана программная среда робота ARPS, что дает возможность построить программу управления роботом любой сложности. Имеется ряд приложений со справочной информацией.

Учебное пособие содержит описание 4 лабораторных работ и охватывает достаточно большую область вопросов изучения принципов построения программ промышленного робота и исследования особенностей их выполнения. Их состав подобран по принципу «от простого к сложному»: начиная от простой программы по выполнению элементарных перемещений рабочего органа робота до выполнения роботом сложных пространственных перемещений и реализации технологического процесса.

Приведенное описание вполне достаточно для самостоятельного изучения конструкции робота и его системы программирования, что дает возможность качественного усвоения учебного материала.

Учебное пособие предназначено для использования на практических, лабораторных занятиях и при самостоятельной подготовке при изучении дисциплин «Компьютерное управление мехатронными системами», «Основы мехатроники и робототехники», «Методы управления и алгоритмическое обеспечение транспортных мехатронных систем» направления подготовки 221000 «Мехатроника и робототехника», а также может быть полезным для других направлений подготовки.

1. Описание промышленного робота список условных сокращений

АЦП – аналого-цифровой преобразователь;

ВТУ – видео-терминальное устройство (дисплей);

ЗУ – запоминающее устройство;

МУП – модуль управления приводом;

НГМД – накопитель на гибких магнитных дисках;

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство;

ППЗУ – программируемое постоянное запоминающее устройство;

СУ – система управления робота;

ЦПУ – центральное процессорное устройство;

ЦЭВМ – центральная электронная вычислительная машина;

ШИП – широтно-импульсный преобразователь;

ARPS–AdvancedRobotProgrammingSystem– система программного управления роботом МР-01, представляет собой совокупность языка программирования, операторский интерфейс и аппаратную часть для ввода исполнения программ.

Принятая терминология

АБСОЛЮТНАЯ ТОЧКА – положение манипулятора робота, представленное в абсолютных угловых значениях сочленений (6 углов).

АДРЕС СТРОКИ (МЕТКА) – записанное перед инструкцией программы целое число, на которое может быть сделана ссылка в инструкции разветвления программы.

АРГУМЕНТ – данные, уточняющие значение команды или инструкции.

ВХОД/ВЫХОД – входные и выходные линии для связи с внешними устройствами; группа входных линий имеет название INGROUP, выходных – OUTGROUP.

ДЕСЯТИЧНАЯ ТОЧКА – отделяет целую часть числа от дробной (не запятая).

ДИРЕКТИВА – инструкция уровня монитора системы ARPS.

ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК (энкодер) – фотоэлектрический импульсный датчик для определения величины углов движения сочленений.

ИНТЕРПОЛИРОВАННОЕ ДВИЖЕНИЕ СОЧЛЕНЕНИЙ – такое движение всех сочленений робота, которые обладают минимумом своих значений в задаче достижения заданной точки.

КАЛИБРОВКА – специальная операция для определения положения звеньев манипулятора в начале работы робота, проводится в течении около 5 с. Во время калибровки каждое звено робота отклоняется на несколько градусов. Вначале используется информация с потенциометров, установленных в двигателях манипулятора, для определения приблизительного положения звеньев. Точное их положение находится на втором этапе с помощью импульсных датчиков во время перемещения звеньев.

КОМАНДА – инструкция уровня редактора системы ARPS.

КОМБИНИРОВАННАЯ ТОЧКА – точка, определяемая относительно другой точки (или других точек).

КОНСТАНТА – число, величина которого не меняется в процессе выполнения программы.

КОНФИГУРАЦИЯ – определяет углы шарниров 2, 3, 5, при которых робот перемещается в заданную точку.

КООРДИНАТНАЯ ТОЧКА – точка в виде 6 параметров, которые определяют местоположение инструмента координатами (x, y, z) и его ориентации – углами: o, a, t, все – относительно основной системы координат.

МОНИТОР – верхний уровень управления ARPS.

НАЧАЛО ОСЕЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ – точка пересечения осей X, Y, Z.

НОМЕР СТРОКИ – номера в начале строк рабочей программы, увеличивающиеся от строки к строке, используются для программных ветвлений.

ОРИЕНТАЦИЯ – пространственная угловая ориентация инструмента в заданной точке.

ОСНОВНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ (WORLD, OXYZ) – прямоугольная система координат, начало которой расположено в центре основания робота.

ПЕРЕМЕННАЯ – число, величину которого можно изменить программно.

ПРОГРАММНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ – внутренняя переменная операционной системы, которая может принимать две величины: активное (enabled) и пассивное (disabled).

ПРИКЛАДНАЯ ПРОГРАММА – записанная пользователем программа из команд на языке ARPS, которая задает движения и операции, выполняемые роботом.

РЕДАКТОР – программный уровень системы ARPS для записи программ.

СИНТАКТИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО – правило записи команд.

СИСТЕМА КООРДИНАТ ИНСТРУМЕНТА (TOOL, O’X’Y’Z’) – прямоугольная система координат, начало которой расположено во фланце «кисти» робота для установки инструмента.

ТОЧКА – позиция в пределах рабочей зоны робота.

ФАЙЛ – записанная на гибком магнитном диске совокупность точек и/или программ, к которым можно обращаться, указав имя данного файла:

– имя. P – файл исполняемой программы;

– имя.L – файл массива заданных точек;

– имя – файл сервисной программы.

ФРЕЙМ – заданная пользователем плоскость робота, проходящая через три точки.