Вы когда-нибудь задумывались, как промышленные роботы добиваются точности и эффективности своих действий? Секрет кроется в методах управления. В этой статье мы рассмотрим четыре основных метода управления: "точка-точка", непрерывная траектория, сила (крутящий момент) и интеллектуальное управление. Каждый метод предназначен для решения конкретных задач, от простого позиционирования до сложного адаптивного поведения. К концу статьи вы поймете, как эти методы управления повышают производительность промышленных роботов, делая их незаменимыми в современном производстве.
Наиболее распространенными на рынке являются промышленные роботы, которые также являются наиболее зрелым и совершенным типом роботов. Широкое применение промышленных роботов объясняется их разнообразными режимами управления.
Исходя из различных операционных задач, их можно разделить на четыре типа: управление "точка-точка", непрерывное управление траекторией, управление силой (моментом) и интеллектуальное управление. Давайте вкратце разберемся в них.
Этот метод управления регулирует только положение и ориентацию концевого эффектора робота в определенных дискретных точках оперативного пространства. В процессе управления робот должен только быстро и точно перемещаться между соседними точками; траектория достижения целевой точки не задается.
Точность позиционирования и время, необходимое для перемещения, - два основных технических показателя этого метода управления. Благодаря простоте реализации и низким требованиям к точности позиционирования, управление "точка-точка" часто используется при погрузке и разгрузке, погрузочно-разгрузочных работах, точечная сваркаи размещение компонентов на печатных платах, где требуется только точное позиционирование конечного эффектора в целевой точке.
Этот метод относительно прост, но достичь точности позиционирования в 2-3 мкм довольно сложно.
Этот метод управления непрерывно контролирует положение и ориентацию концевого эффектора робота в рабочем пространстве. Он требует строгого соблюдения заданных траекторий и скоростей в определенном диапазоне точности, обеспечивая контролируемую скорость, плавность траектории и стабильность движения для выполнения задачи.
Непрерывное, синхронизированное движение всех суставов промышленного робота позволяет концевому эффектору формировать непрерывную траекторию. Основными техническими показателями данного метода управления являются точность отслеживания траектории и устойчивость концевого эффектора робота.
Этот метод управления обычно используется в дуговая сваркаРоботы для окраски, снятия заусенцев и контроля.
При сборке или захвате предметов, помимо точного позиционирования, необходимо учитывать силу или крутящий момент.
В таких случаях сила (крутящий момент) сервоуправление необходимо. Принцип этого метода управления аналогичен позиционному сервоуправлению, но на вход и в обратную связь подаются не сигналы положения, а сигналы силы (крутящего момента).
Поэтому в системе должен присутствовать датчик силы (крутящего момента). Иногда адаптивное управление осуществляется с помощью датчиков приближения, скольжения и других функций.
Интеллектуальное управление роботами предполагает получение информации об окружающей среде с помощью датчиков и принятие соответствующих решений на основе внутренней базы знаний робота.
Интеллектуальная технология управления наделяет роботов высокой адаптивностью к окружающей среде и способностью к самообучению.
Развитие технологии интеллектуального управления опирается на стремительное развитие искусственного интеллекта в последние годы, включая искусственные нейронные сети, генетические алгоритмы и экспертные системы.
Этот метод управления придает промышленным роботам подлинный колорит "искусственного интеллекта", но он же является и самым сложным для эффективного управления. Помимо алгоритма, он также сильно зависит от точности компонентов.