Способ управления роботом

Способ управления роботом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано, например, в системах программного управления измерительными роботами. Целью изобретения является упрощение способа управления роботом в режимах обучения и воспроизведения управляющей программы. Для этого на этапе обучения оператор, чередуя полуавтоматическое управление и автоматическое, осуществляет перемещение исполнительного органа робота по поверхности объекта. Информация о движении исполнительного органа запоминается в системе управления робота и затем по ней формируется соответствующим образом управляющая программа. При этом в режиме автоматического управления производится адаптивное отслеживание отдельных участков контура объекта с помощью чувствительных элементов, например измерительной головки, установленной на конечном звене робота. На этапе воспроизведения управляющей программы осуществляется аналогичное адаптивное отслеживание соответствующих участков измеряемого объекта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ COSETCHHX РЕСПУБЛИК

Ф

091 I(30 ру) В 25 J 13/00, 9/! 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 4493686/31-08 (22) 11.10.88 (46) 23.07.90. Бюл. У 27 (71) Институт машиноведения им. А.А.Благонравс ва (72) Е.В.Айзенберг, В.С.Гейшерик и А.Л.Львов (53)" 621.229.72(088.8) (56) Кулешов В.С. и др. Дистанционно-управляемые роботы и манипуляторы. — M. Машиностроение, 1986, с. 31 и 32. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОГ1 (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано, например, в системах программного управления измерительными роботами.

Целью изобретения является упрощение

- способа управления роботом в режимах обучения и воспроизведения. управляюИзобретение относится к робототехнике и может быть использовано, например, в системах программного управления измерительными роботами.

Цель изобретения — упрощение способа путем сокращения объема запоминаемой в системе управления робота информации.

На. фиг.l показана блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг.2 — последовательность поисковых траекторий (ПТ) движения исполнительного органа робота при дискретном отслеживании одного из участков поверхности объекта. щей программы.Для этого на этапе обучения оператор, чередуя полуавтоматическое управление и автоматическое, осуществляет перемещение исполнительного органа робота по поверхности объекта.

Информация о. движении исполнительного органа запоминается в системе управления робота и затем по нейформируется соответствующим образом управляющая программа. При этом в pew:име автоматического управления производится адаптивное отслеживание отдельных участков контура объекта с помощью чувствительных элементов, например измерительной головки, установленной на конечном звене робота, На этапе воспроизведения управляющей е программы осуществляется аналогичное адаптивное отслеживание соответствующих участков измеряемого объекта. (1 з.n,ô-лы, 2

Устройство для осуществления спо-. соба содержит систему 1 управления робота, заданный орган 2, программноэадающий блок 3, блок 4 памяти, ключи 5-7, блок 8 управления приводами, приводы 9, исполнительный ор:-ган.lO робота, блок ll датчиков, блок 12 обработки измерительной информации и счетчик 13. На фиг.2 обозначено: К вЂ” участок поверхности (контура) объекта I u II — начальная и конечная точки движения при отслеживании участка контура объекта с помощью последовательности элементарных поисковых траекторий, 1579771

ПТ - элементарная поисковая траектория.

Исполиительный орган робота oct нащен датчиками по каждой степени под1

5 вижности и, кроме того, имеет специальный чув ствительный элемент, например, измерительную головку, устанавливаемую на.конечном звене робота, при помощи которой он взаимодействует с поверхностью объекта. Информация от ,датчиков и чувсгвительного элемента используется для управления движени. ем робота и для определения коорди нат точек взаимодействия исполнитель-;

|ного органа робота с измеряемым объ.ектом.

Способ осуществляется следующим ,образом.

На первом объекте оператор, воз( действуя через задающий орган 2, ключ 5 и блоки 8 и 9, подводит исполнительный орган 10 робота из исодной точки к начальной точке взаи модействия с объектом. Информация о 25 координатах этой точки, а также всех последующих, необходимых для форми рования программы движения робота, поступает от датчиков 11 через ключ 7 в блок 4 памяти.

Процесс обучения (формирования программы) оператор осуществляет по визуальной информации об измеряемом объекте и положении относительно него ! измерительной головки робота. При этом оператор с помощью задающего ор гана 2 перемещает измерительную голов—

|ку робота относительно объекта лишь

ls ограниченном количестве точек взаимодействия головки с объектом, а на ( других участках поверхности объекта движение осуществляется автоматически в режиме адаптивного отслеживания, т.е. происходит чередование полуавтоматического и автоматического режимов движения °

Отслеживание поверхности измеряемого объекта может быть как .непрерывным, так и дискретным, В режиме непрерывного адаптивного отслеживания (при использовании измерительных головок отклонения) реализуется постоянный контакт наконечника головки с поверхно-. стью объекта. В режиме дискретного адаптивного отслеживания (при использовании измерительных головок любого 55 типа — касания или отклонения) осуществляется взаимодействие измерительной головки с дискретным рядом точек на поверхности объекта. Например, при дискретном отслеживании (фиг.2) результирующая траектория движения исполнительного органа робота образуется из последовательности элементарных поисковых траекторий, каждая из которых начинается в очередной точке взаимодействия измерительной головки с объектом и продолжается до следующего взаимодействия. Поскольку конфигурация поисковых траекторий выбирается так, чтобы охватывать локальный участок контура, то даже при произвольной его ориентации всегда происходит взаимодействие головки с объектом при отработке каждой поисковой траектории. Элементарные поисковые траектории могут быть различными по конфигурации: разомкнутыми или замкнутыми, кусочно-составными или цельно-гладкими и т.д.

Для реализации дискретного отслеживания, т.е. очередной последовательности поисковых траекторий, оператор задает программные параметры движения на блок 3, а также, пользуясь ключом 6, — на блок 4. К этим параметрам относятся геометрические параметры поисковых траекторий (их конфигурация, размерные характеристики, топологические особенности и т.п.) необходимая ориентация поисковых траекторий в пространстве для конкретного участка объекта, технологические режимы измерения (выбор измерительного наконечника из имеющегося набора, назначение скоростей движения и тiд ° ) e

На интервалах полуавтоматического движения оператср может задавать промежуточные точки, не лежащие на поверхности. объекта, т.е. точки, задаваемые не для измерения объекта, а для формирования относительно него траектории движения исполнительного органа робота, Эти точки вместе с точками на поверхности объекта (в том числе вместе с начальными и конечными точками движения на участках отслеживания) являются опорными точками траектории движения и вносятся в память системы управления.

При формировании программы движения таким образом оператор в полуавтоматическом режиме задает опорные точки траектории движения исполнительного органа, а также подает сигналы на начало и окончание автоматического

157 режима адаптивного отслеживания, назначает начальную и конечную точки и программные параметры движения на. каждом иэ участков отслеживания. Соответствующая информация накапливается в блоках 3 и 4. При управлении роботом от блока 3 на этапе воспроизведе я управляющей программы осуществляется аналогичное отслеживание соответствующих участков поверхности объекта. При этом для целей управления не требуется никакой дополнительной обработки информации, получаемой при движении на участках отслеживания и характеризующей геометрию объекта. Необходимо знать лишь начальную и конечную точки участков адаптивного отслеживания. ,Как при формировании, так и при воспроизведении программы необходимо идентифицировать начальные и конечные точки участков отслеживания.

Идентификация этих точек может вестись по их координатам. Однако,при использовании режима дискретного отслеживания появляется возможность .идентифицировать эти точки по их порядKQBb!M номерам. В этом случае на первом объекте нумеруют точки взаимодействия исполнительного органа с объектом и вносят в память системы управления порядковые номера точек,. соответствующих начальным и конечным точкам последовательностей поисковых траекторий.

Нумерация может производиться как по всему массиву точек взаимодействия, .так и с включением опорных точек вне объекта. Кроме того, нумерация может быть не сквозной, а производиться в пределах точек взаимодействия, соответствующих отдельным последовательностям поисковых траекторий.

Идентификация точек по их порядковым номерам позволяет более экономно использовать память системы управления, поскольку при составлении управляющей программы начальные и конечные точки последовательностей поисковых траекторий задаются не тремя значениями своих координат, а только одним цифровым значением своего порядкового номера (на фиг.1 показаны пунктиром счетчик 13, служащий для

9771 этих целей, и его связи с блоками 11 и 4). Кроме того, при этом не требуется вести сравнение по каждой из координат для точки, заданной в программе, и точки, реализуемой в процессе выполнения этой программы.

Программа движения, полученная в результате обучения может включать в себя информацию об опорных точках результирующей траектории движения либо в виде только координат этих точек, либо в виде только их порядковых номеров, либо в виде координат части точек и номеров остальных точек.

Измеритепьная информация, получаемая в процессе контроля объектов, поступает в блок 12, с помощью которого производится оценка метрологических характеристик, но который не участвует в процессе управления роботом.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я ного органа робота с объектом.

25 1. Способ управления роботом преимущественно при обучении и воспроизведении управляющей программы, заклю=. чающийся в том, что на этапе обучения перемещают исполнительный орган робота относительно объекта, чередуя полуавтоматический и автоматический режимы движения, и при этом запоминают информацию о движении исполнительного органа, по которой затем форми35 руют управляющую программу движения, отрабатываемую роботом на этапе ее воспроизведения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, на этапе обучения при автоматическом режиме движения по сигналам чувствчтельных элементов осуществпяют адаптивное отслеживание отдельных участков поверхности объекта с запоминанием информации об их начальных и конечных точках, а на этапе воспроизведеция управляющей программы осуществляют аналогичное отслеживание соответствующих участков, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю—

50 шийся тем, что, на этапе обучения в режиме адаптивного дискретного отслеживания информацию о начальных и конечных точках участков объекта запоминают в виде порядковых номе- . ров этих точек с учетом промежуточных точек взаимодействия исполнитель1579771

02.

Редактор А.Шандор

Заказ 1983

Тираж 699

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский, комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101, 1 !

Составитель И.Афонин

Техред М,Ходанич Корректор М.Пожо