А.В.ТИМОФЕЕВ - Адаптивные роботехнические комплексы
В целом эксперименты по моделированию различных систем управления показали преимущества адаптивных систем по сравнению с системами, использующими динамические регуляторы или серворегуляторы без самонастройки. Эти преимущества проявились в увеличении точности, надежности и быстроты отработки программной траектории при наличии неконтролируемых помех, а также в снижении чувствительности системы управления к параметрическим возмущениям.
5.6. СВАРОЧНЫЕ РОБОТЫ С АДАПТИВНЫМ КОНТУРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Автоматизация сварочных процессов наталкивается на трудности, связанные с необходимостью выполнения рабочим органом (сварочной головкой) сложных движений вдоль линии соединения свариваемых деталей. При выполнении криволинейных швов обычные автоматизированные установки для дуговой сварки либо не дают удовлетворительных практических результатов, либо вообще неприемлемы 199]. В таких случаях для автоматизации сварки особенно перспективны роботы с их широкими манипуляционными и адаптационными возможностями.
Рассмотрим особенности систем управления роботов для дуговой сварки.
Основным требованием, предъявляемым к системам управления таких роботов, является обеспечение движения рабочего органа по заданной линии сварного шва с требуемой точностью при определенной скорости движения и ориентации сварочной головки. При этом допуски на отклонения от линии шва и от заданной скорости движения довольно жесткие: допустимое отклонение электрода от линии шва обычно не превышает 0,5—1 мм, а допустимая погрешность по скорости составляет 5 % [99].
Позиционные системы управления сформулированному требованию не удовлетворяют. Поэтому возникла потребность в разработке специальных адаптивных систем контурного управления, способных автоматически формировать траекторию сварочной головки по характерным точкам шва, а по ней вычислять программное движение в терминах управляемых координат манипулятора.
В процессе обучения в программатор системы управления вводятся координаты характерных точек шва (изломы и т. п.) и коды кусков траекторий между ними (прямая, дуга и т. п.), получаемые с помощью специальных датчиков или системы технического зрения. По этим данным автоматически строится (интерполируется) траектория сварочной головки, причем промежуточные точки этой траектории задаются с шагом, зависящим от требуемой точности и скорости движений. Далее по полученной таким образом дискретной траектории сварочной головки рассчитывается дискретная программа движения манипулятора путем решения обратной кинематической задачи.
171
