ЗНАЙ ИНТУИТ, Лекция, Роботизирани системи с елементи на изкуствен интелект
Структурата и съставът на интелигентната роботизирана система.
Интелигентната роботизирана система включва обект за управление заедно със средата, в която работи. Обектът за управление директно представлява механизмите за преместване на инструмента и продукта. Манипулаторите включват изпълнителни двигатели, които ги движат според дадените закони RД и RI. Информацията за положението на изходните връзки на манипулаторите се определя от сензори, разположени в пантите на връзките на манипулаторите, които получават информация за изходните координати на механизмите за движение, техните скорости, ускорения и сили. Основната функция на системата за управление на манипулатора е да формира законите за движение от изпълнителните механизми на манипулатора в реално време UI (t) и UD (t). Тези системи обикновено работят в режим на проследяване, което гарантира, че всяка степен на мобилност на манипулаторите изпълнява дадена траектория на движение с необходимата точност, скорост и усилия. Изходните координати на манипулаторите са RD и RI. В резултат на взаимодействието на инструмента с детайла се създава сила P (t), която действа върху изпълнителните органи на манипулаторите. По отношение на разглежданата система манипулаторите за преместване на продукт, инструмент и самия технологичен процес трябва да се разглеждат като обект на контрол и външната среда. .
Фигура 8.1 не разкрива състава на подсистемата за управление от най-високо ниво. Неговата структура и функции са описани подробно в лекция 1. Общият информационен канал за управление към системата за управление от по-ниско ниво е каналът за предаване на управляващи сигнали U (t), а обратната връзка от системата от по-ниско ниво е сигналът R (t ). Управляващото действие U (t) представлява избрана програма за действие от определен набор и съответстваща на дадена част, или обработка на дадена повърхност на част. Коя от програмите трябва да бъде избрана, се решава от системата на по-високо ниво както въз основа на информация от системата за разпознаване на повърхността, така и въз основа на инструкции от оператора, контролиращ роботизираната система. Избраната програма U (t) се настройва непрекъснато в реално време.
Обратната връзка R (t) може да носи пълна информация за работата на системата за управление от по-ниско ниво под формата на логически сигнали за нейното състояние, непрекъсната информация за геометричните размери, качеството на повърхностната обработка на детайла и информация за състоянието на външната среда, например за температурата на околната среда или двигателите, за състоянието на други обработващи устройства.
Системата, показана на фигура 8.1, е обобщена за технологични машини с общо предназначение. Нека разгледаме по-подробно представяне на тази система, като използваме примера на системата за управление на робот-машина (фиг. 8.2). Отличителна черта на разглежданата система за серво управление от съществуващите системи на машинни инструменти е наличието на основната обратна връзка за резултата от повърхностната обработка (изчисляване на Ai * (t)). Изчисляването на Ai * (t) се извършва в координатната система на детайла чрез решаване на директния проблем на положението F (qinf.) Според информацията на сензорите, разположени в ставите на връзките на механизма. Грешката се изчислява чрез сравняване на програмираната стойност на управляващото действие Ai (t) и изчислената му реална стойност Ai * (t). Инверсният Якобиан J -1 и устройството К изпълняват функции на преобразуване и решение на линейната задача за изчисляване на нарастванията на обобщените координати qi. Сумирайки стъпките на всяка стъпка от изчислението с предишната стойност, върху изпълнителните задвижвания qi се формира контролно действие .