Robot endistriyèl se yon seri machin, elektwonik, kontwòl, òdinatè, detèktè, entèlijans atifisyèl ak lòt teknoloji avanse miltidisiplinè nan youn nan endistri manifakti modèn nan ekipman automatisation enpòtan. Robotics, teknoloji CNC ak teknoloji PLC yo konnen kòm twa gwo teknoloji sipò pou automatisation endistriyèl. Teknoloji robotik ak pwodwi li yo ap devlope trè rapid, epi yo vin zouti automatisation pou sistèm fabrikasyon fleksib (FMS), automatisation faktori (FA), sistèm fabrikasyon entegre òdinatè (CIMS), osi byen ke yon pati enpòtan nan endistri 4.0 faktori entelijan.
1. Endistriyèl robo sistèm konpozisyon ak endikatè pèfòmans
1) Konpozisyon sistèm robo endistriyèl
Yon robo endistriyèl se yon manipilatè milti-jointed oswa yon milti-degre{--aparèy machin libète oryante nan domèn endistriyèl la, ki ka fè travay otomatikman, epi li se yon kalite machin ki depann sou pwòp pouvwa li ak kapasite kontwòl pou reyalize divès fonksyon. Li ka aksepte kòmand moun, oswa kouri dapre yon pwogram pre-pwograme, modèn robo endistriyèl kapab tou baze sou teknoloji entèlijans atifisyèl pou devlope prensip aksyon pwogram lan. Yon robo endistriyèl tipik yo montre nan Figi 1. Robo endistriyèl yo ka divize an twa jenerasyon dapre nivo devlopman teknolojik: premye jenerasyon robo repwodiksyon demonstrasyon, dezyèm jenerasyon robo pèsepsyon, ak twazyèm jenerasyon robo entèlijan.
Premye jenerasyon robo endistriyèl la konsiste de twa pati prensipal an tèm de estrikti ekstèn: operatè a (oswa kò robo), kontwolè a ak demonstrasyon an. Pou dezyèm ak twazyèm jenerasyon robo endistriyèl yo gen ladan tou sistèm pèsepsyon ak analiz ak sistèm desizyon -, ki reyalize pa detèktè ak lojisyèl respektivman.
(1) Operatè:Kò prensipal la nan machin nan ki itilize pou akonpli plizyè travay operasyonèl, ki sitou gen yon bra robotik, yon inite kondwi, yon inite transmisyon, ak detèktè entèn yo.
(2) Kontwolè:Li se aparèy pou kontwole kò robo pou konplete aksyon sèten dapre enstriksyon yo ak enfòmasyon Capteur, ki se pati kle pou detèmine fonksyon ak pèfòmans robo a, epi tou pi rapid aktyalizasyon ak devlope pati nan robo endistriyèl la.
(3) Pwofesè:Li se koòdone entèraksyon imen an-machin nan robo a, atravè ki operatè a ka pwograme robo a oswa manyèlman manipile robo a pou deplase.
Robots endistriyèl yo fonksyonèl konpoze de 3 pati prensipal ak 6 subsistèm. 3 pati prensipal yo se pati mekanik, pati kontwòl ak pati deteksyon. 6 sous-sistèm yo se sistèm kondwi, sistèm estrikti mekanik, sistèm entèraksyon moun-machin, sistèm kontwòl, sistèm deteksyon, ak sistèm entèraksyon robo -anviwònman.
2) endèks pèfòmans robo endistriyèl
Endèks pèfòmans robo endistriyèl yo se done teknik manifakti robo yo bay nan moman livrezon pwodwi a, ki reflete sijè ki abòde lan aplikasyon ak pèfòmans travay robo a, ki se yon bezwen konsidere lè w ap chwazi yon robo. Malgre ke done teknik yo bay nan manifakti a robo se pa egzakteman menm bagay la, estrikti nan robo endistriyèl, aplikasyon pou ak bezwen itilizatè yo pa menm bagay la, men endikatè pèfòmans prensipal li yo jeneralman: degre nan libète, presizyon travay, ranje k ap travay, rated chaj, vitès maksimòm k ap travay.
Li enpòtan sonje ke yon robo ka gen sengularite nan ranje opere li yo. Singularite yo se pwen kote jwenti pèdi degre libète nan sèten direksyon akòz kontrent nan estrikti robot la. Singularite yo anjeneral yo jwenn nan bor yo nan espas travay la, epi lè sengularite yo gwoupe ansanm, yo refere yo kòm "anile". Lè robo a deplase tou pre yon singularité, atitid la nan jwenti yo chanje byen wo akòz pèt la gradyèl nan degre nan libète, ki rezilta nan yon gwo chaj sou sistèm nan kondwi ak Surcharge. Se poutèt sa, pou robo ki gen sengularite, ranje fonksyònman yo mande tou pou yo retire singularité ak kavite.
2. Kontwòl robo endistriyèl yo
1) Karakteristik ak kondisyon nan kontwòl robo endistriyèl
Mouvman yo nan jwenti yo nan pifò robo endistriyèl yo endepandan youn ak lòt, epi kowòdinasyon nan jwenti miltip obligatwa yo nan lòd yo reyalize presizyon pozisyon nan fen robo -efektè a. Se poutèt sa, sistèm kontwòl robo endistriyèl la pi konplèks pase yon sistèm kontwòl òdinè e li gen karakteristik sa yo:
(1) Se esansyèlman yon sistèm ki pa lineyè.
(2) Li se yon sistèm kontwòl multivaryab ki konpoze de jwenti miltip, epi gen kouple ant jwenti yo.
(3) Li se yon tan-sistèm ki varye paramèt dinamik yo chanje ak chanjman nan pozisyon mouvman jwenti a.
(4) Li oblije mezire ak analize kondisyon anviwònman yo ak enstriksyon kontwòl, epi otomatikman chwazi pi bon lwa kontwòl la.
(5) Li gen gwo presizyon pwezante repete ak bon sistèm frigidité.
(6) Depase pozisyon pa pèmèt, otreman kolizyon ka rive, epi repons dinamik yo ta dwe rapid.
Lè ou konsidere ke kontwòl robo endistriyèl gen karakteristik ki anwo yo, kondisyon debaz sa yo dwe satisfè lè w ap desine sistèm kontwòl robo endistriyèl la:
(1) Kontwòl kowòdone mouvman milti-aks pou pwodui trajectoire travay ki nesesè yo.
(2) Segondè presizyon pozisyon, yon seri vitès gwo.
(3) Pousantaj diferans estatik sistèm lan ta dwe piti, sa vle di, sistèm nan oblije gen bon frigidité.
(4) Pozisyon san depase, repons dinamik rapid.
(5) Akselerasyon ak ralantisman kontwòl obligatwa.
(6) Koefisyan erè vitès chak jwenti ta dwe konsistan ke posib.
(7) Soti nan pwen de vi operasyon an, sistèm kontwòl la oblije gen yon bon koòdone moun -machin, minimize kondisyon operatè yo.
(8) Soti nan pwen de vi nan pri a nan sistèm nan, li oblije diminye pri a pyès ki nan konpitè nan sistèm nan otank posib, ak plis itilize nan metòd sèrvo lojisyèl amelyore pèfòmans nan sistèm kontwòl la.
2) mòd kontwòl robo endistriyèl
Soti nan karakteristik sa yo kontwòl ak kondisyon kontwòl nan robo endistriyèl, realizasyon an nan kontwòl la nan robo endistriyèl enplike nan yon kantite eleman, ki se sitou divize an kontwòl nan kouch anba nan robo a ak kontwòl nan kouch anwo. Pami yo, kontwòl kouch anba a gen ladan kò a robo (sa vle di, pati nan mekanik), pati nan sikwi kondwi, pati nan Capteur, ak estrateji nan kontwòl (egzanp, kontwòl PID). Kontwòl kouch anwo a gen ladan analiz mouvman robo a, planifikasyon chemen an, ak pati lojisyèl robo a [4]. Dapre diferan metòd kategorizasyon, kontwòl robo ka klase nan diferan fason. Dapre objè a kontwole ka divize an kontwòl pozisyon, kontwòl vitès, kontwòl fòs, kontwòl koupl, fòs / pozisyon kontwòl ibrid, elatriye Sa yo se sitou kontwòl kouch anba a, ak metòd kontwòl prensipal yo kounye a eksplike.
(1) kontwòl pozisyon robo endistriyèl:objektif la se fè jwenti yo robo reyalize mouvman an pre-te planifye, epi finalman asire ke robo endistriyèl la fen-efektè kouri sou trajectoire la Predetermined, anjeneral lè l sèvi avèk sistèm servo AC oswa sistèm servo DC reyalize.
(2) Endistriyèl machin manpower (koupl) kontwòl:nesesite pou analize robo fen-efektè a ak anviwònman an nan eta a kontrent, epi dapre kontrent yo devlope estrateji kontwòl. Anplis de sa, yon Capteur fòs bezwen enstale nan fen robo a pou detekte fòs kontak ant robo a ak anviwònman an. Sistèm kontwòl la trete enfòmasyon fòs sa a dapre estrateji kontwòl pre-etabli a, epi answit kontwole robo a pou l fè operasyon nan anviwònman ensèten ki konpatib ak anviwònman sa a, pou robo a ka ranpli travay operasyon konplèks.
(3) Endistriyèl kontwòl vitès robo:anjeneral reyalize ansanm ak kontwòl pozisyon. Pou egzanp, nan ka mòd kontwòl trajectoire kontinyèl, robo endistriyèl bezwen kontwole vitès la nan pati k ap deplase epi aplike akselerasyon ak ralantisman dapre enstriksyon predetèmine, yo nan lòd yo satisfè kondisyon ki nan mouvman lis ak pwezante egzat. Paske robo endistriyèl la se yon kalite kondisyon k ap travay (oswa chaj vwayaj) varyab, inèsi chaj machin mouvman gwo, fè fas ak kontradiksyon ki genyen ant vit ak lis, dwe kontwole akselerasyon an kòmanse ak ralantisman anvan yo kanpe de seksyon mouvman tranzisyon an. Ak nan pwosesis mouvman an antye, kontwòl vitès anjeneral nesesè.
3) Entelijan kontwòl robo endistriyèl
Metòd kontwòl entelijan nan robo endistriyèl sitou refere a operasyon an anba kondisyon ensèten oswa enkoni, robo a bezwen jwenn enfòmasyon sou anviwònman an ki antoure atravè detèktè, pran desizyon dapre pwòp baz konesans entèn li yo, ak Lè sa a, kontwole actuators yo divès kalite otonòm ranpli travay la bay, ki fè pati nivo siperyè kontwòl robo. Si yo itilize teknoloji kontwòl entèlijan, robo a ap gen gwo adaptabilite nan anviwònman an ak kapasite pou aprann pwòp tèt ou-. Metòd kontwòl entelijan yo gen rapò ak devlopman entèlijans atifisyèl tankou rezo neral atifisyèl, algoritm flou, algoritm jenetik, sistèm ekspè ak sou sa. Aplikasyon algoritm rezo neral nan robo mobil yo itilize kòm yon egzanp pou ilistre konbinezon kontwòl entelijan ak robo endistriyèl.
Lè w pran robo mobil ki montre nan figi a kòm egzanp, kamera a enstale sou tèt robo mobil la pou w ka jwenn imaj twa--obstak la. Yon seri Capteur ultrasons monte devan robo mobil la (dirèkteman anba kamera a) pou jwenn enfòmasyon sou distans ant obstak la ak robo mobil la.
Se fizyon an nan enfòmasyon vizyèl ak ultrasons Capteur te pote soti lè l sèvi avèk metòd rezo neral ak pwodiksyon nan yon nivo pwochen yo rekonèt ki kalite obstak, ki pèmèt robo mobil la pou fè pou evite obstak lè w ap mache nan yon anviwònman ensèten ak amelyore kapasite navigasyon li yo. Etap prensipal yo pou robo endistriyèl yo itilize enfòmasyon entelijan pou pran desizyon entegre pou evite obstak yo se jan sa a:
(1) Pandan ke robo a ap vwayaje, sistèm ranje a fè deteksyon anviwònman an nan entèval kout pou detèmine si robo mobil la bezwen ralanti epi si li bezwen pran echantiyon nan kamera CCD a ki baze sou enfòmasyon sou distans la sou obstak la jwenn nan Capteur ultrasons la.
(2) Lè distans obstak la soti nan robo mobil la mwayen jan sistèm ranje a detekte, vitès robo a redwi; lè distans obstak la nan robo mobil la fèmen, yon imaj de -dimansyon obstak nan kesyon an akeri nan kamera CCD a, ak kowòdone yo nan kwen gòch ak dwa li yo ekstrè.
(3) Enfòmasyon sou obstak yo jwenn nan Capteur ultrasons la ak kamera ks la gwoupe ak pretrete, epi voye bay kontwolè rezo neral BP pou fizyon.
(4) BP neral rezo kontwolè a, ki te pre-aprann ak konesans nan evite obstak, pran desizyon ki koresponn lan nan evite obstak dapre enfòmasyon yo kolekte pa detèktè milti- ekstèn yo epi evite obstak yo.
Referans
[1] Zhu Hongqian. Teknoloji robo endistriyèl [M]. Beijing: Machinery Industry Press, 2019. [2] Chen Wanmi. Teknoloji kontwòl robo [M]. Beijing: Machinery Industry Press, 2017. [3] Guo Tongying, An Dong. Robotics ak kontwòl entèlijan li [M]. Beijing: Posts Pèp la ak Telekominikasyon Press, 2014. [4] Zhang Xianmin. Robotics ak aplikasyon li [M]. Beijing: Machin Industry Press, 2017. [5] Zhang Xinxing. Fondamantal nan aplikasyon endistriyèl robo [M]. Beijing: Beijing Institute of Technology Press, 2017.