Промышленный робот ”Универсал-5, 02” (рис. 1) представляет собой
автоматическую машину, состоящую из исполнительного устройства в виде
манипулятора У-5.02 с шестью степенями подвижности, перепрограммируемого
устройства программного управления АПС-1 с силовым преобразователем
ПТ6-У5.02 для выполнения в производственном процессе управляющих и
двигательных функций.
Устройство программного управления АПС-1 осуществляет позиционное
управление роботом, при котором движение его рабочего органа реализуется
го заданным точкам позиционирования без контроля траектории движения
между ними.
Манипулятор — это оснащенная рабочим органом машина, которая служит для
выполнения двигательных функций, аналогичных функциям руки человека при
перемещении объектов в пространстве. Отличительным свойством
манипулятора является наличие нескольких степеней подвижности,
взаимосвязанных по параметрам статической и динамической нагрузки,
которые изменяются в широком диапазоне. Управление такой машиной требует
реализации характерных алгоритмов разгона-замедления степеней
подвижности, адаптации к нагрузке путем автоматической или
полуавтоматической коррекции параметров следящего контура для
обеспечения заданного качества процесса позиционирования,
Так как скорости перемещения захватного устройства манипулятора весьма
значительны и достигают 1 м/с, а погрешность позиционирования не более
0,02 %, решение этой задачи представляет определенные технические
трудности.
В современных отечественных конструкциях промышленных роботов,
выпускаемых серийно, предусмотрено автоматическое формирование
характеристики разгона-торможения каждой степени подвижности
манипулятора по параметрам, заданным оператором в процессе обучения,
регулировки робота.
В качестве параметров, как правило, используются характерные точки
траектории разгона-замедления; точка начала разгонавамедления, точка в
окрестности окончания процесса позиционирования или промежуточные точки
в случае необходимости задания специальной траектории. По заданным
точкам устройство управления формирует траекторию разгона-торможения,
которая в общем случае может аппроксимироваться отрезками прямых или
частями параболы. Параболическая форма траектории обеспечивает движение
координаты с постоянным ускорением и минимальное время
разгона-замедления. Однако в окрестности точки позиционирования
траектория имеет форму отрезка прямой, что обеспечивает плавный подход к
точке и исключает перерегулирование.
Указанная регулировка осуществляется оператором при наладке
промышленного робота и производится при определенных условиях:
номинальной статической нагрузке манипулятора, нормальной окружающей
температуре, стандартном положении подвижных органов манипулятора,
указанном в технических условиях. При этом предполагается, что наладка
обеспечивает работоспособность робота с учетом изменения указанных
факторов в допустимых пределах.
Однако, как показала практика использования роботов на производстве,
возникает необходимость регулировки параметров следящего контура
управления степенями подвижности манипулятора в процессе эксплуатации
робота, что связано с его ремонтом, физическим изнашиванием,
специфическими условиями применения.
Настоящая публикация посвящена специализированным вопросам настройки и
регулировки двигательных функций промышленного робота ”Универсал-5.02”,
находящегося в серийном производстве.
Рис. 1. Общий вид промышленного робота
”Универсал-5.02”:
1 - манипулятор; 2 - устройство программного управления; 3 — тиристорный
преобразователь