Программирование и обучение робота



Наиболее совершенные роботы программируются так же, как и ЭВМ с использованием различных языков, например языка «Бейсик», с которым вы сможете познакомиться на уроках информатики и вычислительной техники.

Подавляющее большинство роботов оснащено портативным устройством управления, называемым панелью обучения. Оператор заставляет робота совершать нужные движения, нажимая на кнопки управления, расположенные на панели. Темп перемещения обычно выбирается значительно ниже, чем в производственных условиях, что позволяет оператору тщательно подготовить программу, которая автоматически записывается и будет впоследствии воспроизводиться по команде с рабочей скоростью. Панель обучения может также применяться для ознакомления с действиями робота и для установки робота в требуемое положение без запоминания программы.

Некоторые роботы можно обучать, непосредственно воздействуя на их рабочие органы. Обучающий перемещает захват вхолостую, выполняя всю последовательность производственных процессов, а робот, получив соответствующую команду, запоминает всю траекторию движений. Этот тип обучения особенно хорош для окраски распылением и сварочных операций. Оператор, имеющий опыт в обычной окраске распылением или сварке, может как бы поделиться с роботом своим умением, выполняя работу, как обычно, вручную. Роботу затем остается только воспроизвести действие учителя. Однако такой опыт приложим только в конкретном случае, а не в окраске или сварке вообще.

Обучение может осуществляться с помощью задающего устройства, представляющего собой упрощенный механизм манипулятора. Окраска распылением является идеальным полем деятельности для таких механизмов, потому что опытный оператор должен во время обучения иметь ощущение, как будто он действительно держит в руках краскопульт. В режиме обучения задающее устройство передает траекторию своего движения на управляющую ЭВМ. В свою очередь управляющая ЭВМ задает настоящему роботу ту же траекторию в режиме воспроизведения.

В общем случае для функционирования робота необходима информация о последовательности выполнения программы, геометрическая информация о пространственном положении отдельных степеней подвижности и о времени выполнения отдельных элементов программы и отдельных управляющих команд.

Простейшей единицей программной информации является число (команда), представленное в дискретной или аналоговой форме и соответствующее единичной операции робота (перемещение по одной степени подвижности робота, открывание или закрывание захватного устройства, время выполнения операции или технологической команды).

Группе единичных операций, имеющих законченный смысл (перемещение захватного устройства в заданную точку при одновременной работе нескольких степеней подвижности), соответствует группа шагов, объединенная общими условиями воспроизведения и называемая кадром управляющей программы. Кадры могут объединяться в подпрограммы, соответствующие небольшой законченной последовательности действий робота.

Геометрическая информация может быть представлена в системе управления роботом в виде электрического сигнала, отражающего в аналоговой или цифровой форме текущее положение приводов, измеренное датчиками, установленными по степеням подвижности манипулятора.

Информация о последовательности и времени выполнения отдельных шагов программы может быть зафиксирована как с помощью различных коммутаторов и штекерных панелей, которые встречаются у роботов простейшего типа, например у учебного робота, так и на быстросменных носителях: перфолентах, магнитных лентах, магнитных дисках и т. п., характерных для систем управления с большим объемом памяти.

Функциональные возможности элементов, используемых при построении запоминающих устройств, определяют не только структуру систем программного управления, но и возможные области применения робота в целом.