PROGRAMOWANIE PRACY ROBOTA TR5
Informacje wstępne
ROB 3 jest wysokiej jakości robotem edukacyjnym, który od szeregu lat wykazuje swoją przydatność w wielu zastosowaniach dydaktycznych i szkoleniowych. W procesie nieustannej poprawy jego niezawodności ten prosty robot z przegubowym ramieniem nic nie stracił ze swojej atrakcyjności.
ROB 3 jest bardzo wszechstronny dzięki wyposażeniu jego ramienia w pięc obrotowych osi i chwytak z równoległymi palcami. Dzięki wbudowaniu elektronicznego sterownika w podstawę robota, jest on łatwy do instalacji i uruchomienia.
Dzięki ręcznemu panelowi sterowania Teachbox i odpowiadającemu mu funkcjonalnie programowi TBPS, początkujący użytkownik szybko zapozna się z systemem i uzyska znaczące rezultaty. To jednak nie wszystko. Dla doświadczonych użytkowników oferujemy PSI, system programowania przebadany i sprawdzony w zastosowaniach przemysłowych, który powinien zadowolić najwybredniejszych.
Układ kinematyczny.

Manipulator robota ROB 3 składa się z aluminiowych elementów połączonych śrubami. Każda z pięciu niezależnych osi jest sterowana przez serwomotor prądu stałego. W osiach 1,2 i 5 przeniesienie napędu jest zrealizowane przez przekładnie zębate. W osiach 3 i 4 dodatkowo zastosowano paski zębate. Położenie absolutne każdej z osi jest określone przez potencjometryczne czujniki pozycji. Ta istotna cecha konstrukcji robota ROB 3 gwarantuje, że nawet bezpośrednio po załączeniu zasilania sterownik robota posiada informacje o bieżącej pozycji każdej z osi, dzięki czemu nie musi on wykonychać czasochłonnych testów pozycji.

Sterownik

Sterownik jest zamontowany w podstawie robota. Głównym elementem sterownika jest mikroprocesor 8031. w trybie pracy PtP (point-to-point) umożliwia on wykonywanie ruchów pojedynczymi osiami lub kilkoma osiami równocześnie. Programy użytownika mogą być zapamiętywane w pamięci RAM z podtrzymaniem bateryjnym . Pojemność pamięci wynosi 8kB, co odpowiada programowi o długości ok. 1000 kroków. Ponadto robot może zostać dołączony łączem szeregowym RS232 do komputera PC lub ATARI. Na dodatkowym równoległym złączuobiektowym użytkownika ma do dyspozycji 8 wejść i 8 wyjść cyfrowych (standard TTL).

Chwytak

Chwytak jest poruszany silnikiem prądu stałego poprzez cięgno napięte sprężyną. Dzięki za wszystkoi takiej konstrukcji zarówno stopień rozwarcia chwytaka jak i siła uchwytu mogą być w pełni programowane. Ponadto, maksymalne rozwarcie chwytaka do szerokości 600 mm pozwala na operowanie różnorodnymi obiektami bez konieczności jego modyfikacji. W zastosowaniach, gdzie niezbędne jest chwytanie bardzo cienkich elementów o gładkiej powierzchni (np. kartka papieru) możliwe jest zaopatrzenie chwytaka w przyssawkę pneumatyczną.

Panel programowania ręcznego (TeachBox)

Panel Teachbox pozwala na programowanie ruchów robota bez użycia komputera. Urządzenie to jest dołączone do złącza wejść/wyjść sterownika. Dzięki jego prostemu zestawowi instrukcji sterujących jest bardzo odpowiednim narzędziem do pracy dla początkujących w dziedzinie robotyki.

TBPS (TeachBox Programming System)

TBPS jest systemem oprogramowania realizującym funkcje panelu programowania ręcznego. Atrakcyjną cechą systemu TBPS jest możliwość ekranowej edycji programów wpisanych do pamięci sterownika z panelu TeachBox i ponownego ich zapisu.
TBPS jest dostępny na komputerach klasy IBM PC lub ATARI. Dla użytkowników chcących pisać własne programy sterowania robotem dostępne są pliki biblioteczne dołączane instrukcją include w wersjach językowych BASIC, PASCAL i C.

 
PSI (Programming System for Industrial robots)

PSI jest wyjątkowo wygodnym językiem programowania przeznaczonym dla zaawansowanego użytkownika. Wymienione niżej cechy tylko częściowo prezentują możliwości obszernej listy dostępnych operacji:
ˇ różne układy współrzędnych (osiowe, otoczenia, narzędzia)
ˇ PtP, interpolacja liniowa i kołowa
ˇ Użyteczne podprogramy
ˇ Zmienne programowe
ˇ Funkcje paletyzacji
ˇ Różnorodne funkcje testowe

PSI może pracować w trybie off-line w pełnym zestawie funkcji. Ta wygodna cecha umożliwia programowanie robota na różnych komputerach z możliwością późnieszego sprawdzania programu w trybie on-line. Dostępny w trybie on-line kontekstowy system pomocy (Help) pozwala użytkownikowi uzyskać w dowolnej chwili potrzebne informacje z pamięci programu. PSI pracuje na komputerach klasy IBM PC.

DANE TECHNICZNE

Manipulator

Układ kinematyczny 5 stopni swobody
Napęd Serwonapęd prądu stałego
Pomiar położenia Absolutny, potencjometryczny
Przestrzeń robocza:
Oś 1 (obrót podstawy)
Oś 2 (ramię)
Oś 3 (przedramię)
Oś 4 (zgięcie nadgarstka)
Oś 5 (obór chwytaka)
Rozwarcie chwytaka

160°
100°
100°
200°
200°
66 mm
Rodzaje chwytaków Chwytak palcowy, sterowany elektrycznie o rozwarciu równoległym w zakresie 0-60 mm stopień rozwarcia i siła uchytu- programowane------------------------------------------------------przyssawka pneumatyczna z pompką próżniową (opcja)
Udźwig maksymalny 250 g
Powtarzalność +/-1mm
Rozdzielczość określenia położenia dla wszystkich osi i chwytaka 256(ośmiobitowy przetwornik a/c)
Szybkości maksymalne:
Oś 1
Oś 2
Oś 3
Oś 4
Oś 5
46°/s
40°/s
100°/s
174°/s
176°/s

Masa całkowita

Ok. 6 kg (wraz ze sterownikie)

Sterownik

Procesor 8031
Liczba osi 5+chwytak
Rodzaj sterowania PtP (point-to-point)
Pamięć programu 8kB RAM z podtrzymaniem bareryjnym
Sposób programowania - panel programowania ręcznego TeachBox
- środowisko programowe TBPS
- środowisko programowe PSI
- procedury biblioteczne użytkownika do języków Basic, Turbo Pascal, Microsoft C
Interfejsy:
-szeregowy (połączenie z komputerem)
-równoległy
Zgodny z RS 2328wejść i 8 wyjść cyfrowych (TLL, logika ujemna)
Dodatkowy interfejs równoległy (tylko w zastosowaniu z PSI lub biblioteką i procedur)
- wejścia cyfrowe
- wyjścia cyfrowe


16 dwuprzewodowe 24V/20mA
16 dwuprzewodowe 24V/1A
Wymiary sterownika 120x170x80mm (zabudowany w podstawie robora)

Zasilanie

Sterownik i mechanika 9V.3A DC
Pobór mocy z sieci 230-240V/100VA AC

Środowisko programowe TBPS

Język programowania TBPS (Teach Box Programming System)
Konfiguracja komputera Kompatybilny z (co najmniej) IBM XT, 10 MHz
System operacyjny MS DOS, wersja 3.2 i późniejsze
Tryby programowania - on-line
- off-line (z niewielkimi ograniczeniami)
Układy współrzędnych - osiowy
- kartezjański
Programowanie ruchów - PtP (współrzędne osiowe)
- odcinkowo-liniowe (współrzędne kartezjańskie)
Możliwość uczenia we współrzędnych osiowych
Szybkość wykonywania ruchów Programowana w skali od 1 do 5
Zgodność programowa
Programy mogą być tworzone i modyfikowane zamiennie: w środowisko TBPS i przy użyciu panelu Teachbox.
Dodatkowe możliwości programowania Pliki include do następujących języków:
- Q-Basic
- Turbo-Pascal
- Microsoft C
Dostępny na żądanie protokół komunikacji: sterownik – komputer

Środowisko programowe PSI

Język programowania PSI ( Programming System for Industrial Robots)
Konfiguracja komputera Kompatybilny z (co najmniej) IBM 386 SX/25MHz (zalecany koprocesor)
System operacyjny MS DOS, wersja 3.2 i późniejsze
Tryby programowania - on-line
- off-line
Układy współrzędnych - osiowy
- kartezjański
- narzędzia
Programowanie ruchów - PtP (współrzędne osiowe)
- odcinkowo-liniowe (współrzędne kartezjańskie)
- odcinkowo-łukowe (współrzędne kartezjańskie)
Wygładzanie trajektorii brak
Możliwość uczenia we wszystkich układach współrzędnych z możliwością niezależnej zmiany orientacji narzędzia
Programowanie strukturalne dostępne
Programowanie z użyciem zmiennych dostępne
Wbudowane funkcje paletyzacji dostępne
Pomoc programowa (Help) kontekstowa
Funkcje zabezpieczeń - 1 definiowy obszar roboczy
- 4 definiowe obszary zabronione
Obsługa przerwań w ograniczonym zakresie

Wszystkie osie mogą poruszać się jednocześnie. Dokładność określenia pozycji osi umożliwia osiąganie 2565 punktów w przestrzeni roboczej robota. Stopień rozwarcia chwytaka jest również określony z rozdzielczością 256. Chwytak zamyka się mniej więcej w pozycji 200. Pozostałe możliwe pozycje mogą być wykorzystane do określenia siły uchwytu.
W przeciwieństwie do robotów ze sztywno określoną pozycją początkową ROB3 pozwala na jej każdorazowe przedefiniowanie na początku każdego programu. Umożliwia to użycie robota w skomplikowanych sytuacjach, na przykład gdy osiągnięcie pozycji początkowej jest niemożliwe ze względu na obecność jakiejś przeszkody.

 
 

 
     
 
© Copyright Michał Wabno & Sławek Telążka 2003