200 likes | 332 Views
PROGRAMOVÁNÍ ROBOTŮ. Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D. ORIENTACE ROBOTŮ V PROSTORU. Translační pohyb lze skládat aditivně. Z bodu (0,0,0) o D (0,1,0) o D (1,0,0) se dostaneme do (1,1,0). x,y,z. 1. 2. z. (0,0,0) + (0,1,0) + (1,0,0) =(0,0,0) + (1,1,0). y. 2. Toto u rotace neplatí. 1.
E N D
PROGRAMOVÁNÍ ROBOTŮ Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D.
ORIENTACE ROBOTŮ V PROSTORU Translační pohyb lze skládat aditivně Z bodu (0,0,0) o D (0,1,0) o D (1,0,0) se dostaneme do (1,1,0) x,y,z 1 2 z (0,0,0) + (0,1,0) + (1,0,0) =(0,0,0) + (1,1,0) y 2 Toto u rotace neplatí 1 x (0,0,0) j z(45) + j y(90) = j y(90) + j z(45) 2 1 2 1 z z 2 1 2 y y 0 0 x x 1 (0,0,0) (0,0,0)
Transformace sořadnic v prostoru Vektor p je možné vyjádřit pomocí jeho složek a jednotkových vektorů: Vůči souř. systému Xo,Yo,Zo : Porovnáním obou systémů dostaneme rovnice
Rovnice v maticovém tvaru: Pro rotaci kolem osy X lze skalární součiny jednotkových vektorů nahradit
Obdobně pro rotace kolem zbývajících os: Příklad: Bod Po(2, 3, 4) pootočíme nejprve kolem osy z o =p/6 a poté kolem osy y o úhel j=p/3. Jaké jsou souřadnice bodu po rotaci?
EULEROVI ÚHLY z y 2 x 1 (0,0,0) • Systém „O“ pootočíme o úhel kolem osy Zo • Vzniklý sys. a potočíme kolem Xa o . • Nově vzniklý systém b potočíme kolem Zb o . • Vznikne sys. 1. ,, jsou EULEROVI úhly
QUATERNIONY Jsou čtyř-složková komplexní čísla. Např.: Rotaci kolem osy Z zapíšeme quaternionem: Inverzní úloha kinematiky Známá souřadnice koncového bodu Poloha kinematických členů robotu
PROGRAMOVÁNÍ ROBOTŮ Přímé (on-line) Nepřímé (off-line) Projetím bodů dráhy (teach-in) Vedení ramene (Playback) Textové programování (např. BAPS) CAD/CAM) Přímé Nepřímé OFF-LINE - výpočty dráhy jsou prováděny bez pohybu robotu ON-LINE - výpočty dráhy jsou prováděny při pohybu robotu
TEACH-IN (nepřímé) - rameno je ručně navedeno do pracovních bodů a pozice uložena do paměti • Odpadá transformace souřadnic Př.: Robot má přemísťovat objekt ze zásobníku M2 (přednostně) a M1 přemisťovat ho do místa W. [Obrázek převzat z literatury č.5]
Vývojový diagram + program (ASEA) [Obrázek převzat z literatury č.4] Stanov. rychlosti Zadani souř. sys. Volba ToolCentr.P Nul. posun Podmín. skok Pohyb S k A, 100%v,nul.zona r=10mm Poh A k M1 Sevri čekání M1 k A
TEACH-IN (přímé) - rameno je ručně navedeno do pracovních bodů. Dráhu tvoří hustá síť bodů. PLAYBACK - rameno je ručně vedeno a jeho pozice je průběžně ukládána do paměti [Obrázky převzaty z literatury č.2]
Programování ve vyšším jazyce - programování pomocí instrukcí (BAPS Bosch, SRCL Siemens, VAL Unimation) [Obrázky převzaty z literatury č.1]
Př.: Sváření: 3,4 – exter. prog.; 5 – def. proměnné; 12 – do výchozí pozice; 13,16 - sváření DATA [Obrázky převzaty z literatury č.1]
Programování pomocí makroinstrukcí [Obrázky převzaty z literatury č.1] Makra jsou spouštěna voláním jména funkce OBLOUK ZAP – přiblíží elektrodu OBLOUK VYP – přerušení oblouku
CAD/CAM - Programování z výrobního výkresu - Virtuální simulace [Obrázky převzaty z literatury č.1]
Spark Visual Motion • Libovolný počet os • Xdrive technology: virtuální programování • Simulace výroby
Funkce Spark Visual Motion 1) Tvorba 3D modelu: geometrická data jsou načtena z CAD systému pomocí DXF nebo STL datových souborů 2) Vizuální tvorba trajektorie tj. dráhy a rychlostí 3) Generování kódů programu
Real Time Simulation Řízení stroje v reálném čase MotionCL (Motion Control Library) Umožje provedení řídících výpočtů a dalších řídících operací
Literatura : [1] Schmid D. a kol.: Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. Europa Sobotáles.Praha, 2005. [2] Talácko J., Matička R.: Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů. ČVUT. 1995. [3] Chvála B., Nedbal J., Dunay G.: Automatizace. SNTL/ALFA. Praha , 1985. [4] Šolc F., Žalud L.: Robotika. VUT. Brno, 2002. [5]http://www.euclideanspace.com