Классификация роботов

П. Р. Конструктивно состоит из следующих основных частей:

1) исполнительной – в виде манипулятора руки (м) (или манипуляторов) и устройства передвижения (УП) для подвижного (мобильного) робота;

2) Управляющий – в виде управляющего устройства (УУ) робота. Манипуляторы и устройства передвижения представляют собой исполнительные органы робота и соответственно являются объектом управления 0 для управляющего устройства.

Манипулятор робота представляет собой обычно многозвенный механизм с числом степеней подвижности обычно от трех до девяти и поступательными или вращательными сочленениями, заканчивающийся рабочим органом в виде схвата (захвата), вакуумной присоски или какого – либо специального технологического инструмента (пульверизатор, сварочная головка, гайковерт и т.п.). Рабочий орган часто выполняется сменным. Каждая степень подвижности манипулятора имеет двигатель (пневматический, гидравлический, электрический). Существуют манипуляторы с одним двигателем не несколько степеней подвижности, снабженные механизмами распределения движения (муфты и т.п.).

Устройства передвижения роботов могут быть основаны на любом из известных способов передвижения, начиная от качения и кончая шаганием.

В состав УУ конструктивно входят: пульт управления ПУ, с помощью которого оператор осуществляет ввод и контроль задания; запоминающее устройство ЗУ, в котором хранятся программы работы и другая необходимая информация; вычислительное устройство (ВУ), в котором реализуется алгоритм управления роботом (ВУ нескольких роботов могут быть реализованы программно в одной ЭВМ); блок управления приводами манипулятора и устройства передвижения БУП.

Управляющее устройство может или выполнено в виде отдельного самостоятельного устройства или встроено в корпус робота. При этом БУП может быть размещен в корпусе робота (как правило для роботов с пневматическими или гидравлическими приводами) или может находится в отдельно расположенном УУ (обычно в роботах с электромеханическим приводом). Иногда ПУ робота конструктивно выполняется в виде основного ПУ и пульта, предназначенного для программирования работа.

ПР имеет два режима работы: режим программирования, при котором в ЗУ заносится программы функционирования робота, и решим выполнения технологической операции.

На рис. ЧУ – чувствительные устройства (датчики), выявляющие состояние собственно робота ( ) и внешней среды ( ); - задание на работу, вводимое в УУ оператором; - выходное воздействие УУ на двигатели манипулятора и устройства передвижения робота. Кроме того УУ (обычно через БУП) осуществляет управляющие воздействия на технологическое оборудование, обслуживаемое роботом, или работающее совместно с ним, а также на совместно работающие другие роботы. Одновременно технологическое оборудование и другие роботы в свою очередь могут оказывать управляющие воздействие на данный робот. ( )

Рассмотрим классификацию промышленных роботов.

Тип ПР характеризуется следующими основными признаками:

- количество манипуляторов (механических рук) (один, две и более)

- количество степеней подвижности (две, три, … мобильный, стац.)

- тип привода (пневм., гидр., электромех., комб.).

- тип исполнения (нормальное, пылезащитное, теплозащитное, взрывобезопасное);

- грузоподъемность (сверхлегкий [0.1 – 1.0], легкий [1.6 - 10], средний [16 - 100], тяжелый [100 - 1000], сверхтяжелый [>1000]);

- тип системы управления (цикловая, позиционная, контурная);

- тип рабочей зоны (пространства) (с рабочей зоной: на плоскости, на поверхности, в форме параллелепипеда, шарообразной форме, комбинированной форме).

- тип управления (программное, адаптивное)

- цикловое управление ПР – позиционное управление ПР, при котором последовательность точек программируется с помощью устройств релейного типа.

- позиционное управление ПР – программное управление ПР, при котором движение его исполнительного устройства программируется по упорядоченной во времени конечной последовательности точек рабочего пространства без контроля движения между ними.

- контурное управление ПР – программное управление ПР, при котором движение его исполнительного устройства программируется в виде траектории в рабочем пространстве с непрерывным контролем по скорости.

- Программное управление ПР – автоматическое управление исполнительным устройством ПР и, в общем случае, функционирующем совместно с ним технологическим оборудованием по заданной программе.

- Адаптивное управление ПР – автоматическое управление ПР, при котором в процессе управления изменяется алгоритм управления в функции состояния внешней среды и робота.