Управление мехатронной системой на базе многозвенных роботов-манипуляторов
Another Title
Control of Mechatronic System Based on Multilink Robot-Manipulators
Bibliographic entry
Управление мехатронной системой на базе многозвенных роботов-манипуляторов = Control of Mechatronic System Based on Multilink Robot-Manipulators / Н. Н. Гурский [и др.] // Наука и техника. – 2019. – № 4. – С. 350-354.
Abstract
Рассматривается задача управления многозвенными роботами-манипуляторами для реализации высокотехнологичных процессов в промышленности. Излагаются последовательные шаги использования компьютерных технологий при построении роботов-манипуляторов, включающие математические, алгоритмические и аппаратно-программные средства для создания многоприводной мехатронной системы под управлением промышленного микроконтроллера фирмы OMRON. Приведена кинематическая схема робота-манипулятора, совершающего два типа движений – поворот вокруг оси z и прямолинейное перемещение рабочего органа вдоль радиуса поворота с точным позиционированием в заданную точку рабочего пространства. Электромеханическая конструкция манипулятора позволяет обеспечить транспортировку объектов производства в соответствии с заданным технологическим процессом. Для проектирования технологического процесса транспортирования объектов производства разработан программный модуль, позволяющий автоматизировать описание основных операций движения рабочего органа робота-манипулятора с последующим автоматическим формированием последовательности команд для управляющей программы, обеспечивающей работу электрических приводов звеньев манипулятора в реальном времени. Чтобы ускорить процесс проектирования траектории движения рабочего органа, разработана пространственная имитационная модель робота-манипулятора в среде MatLab-Simulink. Рассматривается обобщенная схема мехатронной системы управления роботом-манипулятором на базе программируемого логического контроллера OMRON, функционирующего под управлением программы, разработанной в среде программирования Sysmac Studio Automation. Для промышленного использования мехатронной системы в период наладки и эксплуатации создана программа для программируемого терминала с интерфейсными элементами и элементами анимации. Представлен внешний вид опытного образца робота-манипулятора. Разработанная мехатронная система робота-манипулятора может быть технологически ориентирована на решение других задач промышленного производства.
Abstract in another language
The task of controlling multi-link robots with manipulators for implementation of high-tech processes in industry has been considered in the paper. The paper presents sequential steps of using computer technology in construction of robotic-manipulators, including mathematical, algorithmic, and hardware and software tools for creating a multi-drive mechatronic system controlled by OMRON industrial microcontroller. A kinematic scheme of a robot manipulator has been described in the paper and it performs the following two types of movements – rotation around the z axis and rectilinear movement of a working element along a turning radius with precise positioning at a given point in the working space. Electromechanical design of the manipulator allows to ensure transportation of production objects in accordance with a given technological process. For designing the technological process of transporting production objects, a software module has been developed that makes it possible to automate description of basic operations for movement of the robot manipulator working body with subsequent automatic generation of a command sequence for a control program ensuring operation of electric drives in manipulator links in real time. To speed up the process of designing trajectory of the working body, a spatial simulation model of a robot-manipulator in the MatLab-Simulink environment has been developed. The paper considers a generalized diagram of a mechatronic control system for a robot-manipulator based on the OMRON programmable logic controller operating under control of a program developed in the programming environment Sysmac Studio Automation. A program for a programmable terminal with interface elements and animation elements has been developed for industrial use of the mechatronic system during adjustment and operation period. The paper provides an appearance of a robot-manipulator prototype. The developed mechatronic system of the robot-manipulator can be technologically oriented towards solving other problems of industrial production.
View/
Collections
- № 4[10]