Файл: Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы..pdf

Пользователь системы VAL — инженер-производственник, для которого знать программирование желательно, но не обязательно. Язык имеет структуру BASIC, дополненную инструкциями для уп­ равления роботом.

Основное требование, предъявляемое к системе, — обеспечение высоких интерактивных возможностей, поэтому VAL построена по принципу интерпретации. Команды монитора, относящиеся к верх­ нему уровню, сразу интерпретируются и исполняются, а шаги про­ граммы пользователя транслируются и запоминаются в компактной внутренней форме, которая может быть вызвана и интерпретирована в ходе исполнения программы.

Система VAL включает интерактивный редактор, интерпрета­ тор, отладчик, исполняющую систему, систему сохранения программ пользователя. Программа редактор позволяет создать новые программы и модифицировать существующие (добавлять и встав­ лять новые шаги, удалять или заменять имеющиеся).

Обучение последовательности целевых положений манипулятора выполняется: по команде с пульта ручного управления манипуля­ тором при непосредственной установке оператором требуемых по­ ложений; с пульта оператора в виде идентификаторов местоположе­ ний, при этом числовые значения идентификаторов могут быть определены либо в режиме редактирования, либо по специальной команде монитора в интерактивном режиме. Сформированная про­ грамма пользователя может выполняться однократно и многократно. При отладке возможно исполнение отдельных шагов программы и останов программы на заданном шаге либо по команде с пульта, либо при появлении ошибок. После устранения ошибки исполнение программы может быть продолжено. В числе отладочных средств VAL имеется команда, позволяющая уменьшить скорость выполне­ ния как всей программы, так и отдельной инструкции.

Выполнение операций в VAL происходит в двух режимах: опе­ ративном и фоновом. Команды, вводимые с пульта оператора, обра­ батываются как фоновые. В оперативном режиме выполняется про­ грамма пользователя и осуществляется управление манипулятором. Такое разделение позволяет использовать команды монитора во время прогона программы. При этом оператор в ходе исполнения программы может изменять положения целевых точек, а также за­ прашивать информацию о текущем состоянии системы. Рабочая программа может модифицироваться при движении манипулятора

спомощью интерактивного редактора.

Всистеме VAL предусмотрено три вида формирования движений:

1)от точки к точке — на каждую степень подвижности выдается управление, независимое от положения остальных степеней. При таком способе максимально используются потенциальные возмож­

ности приводов — время движения и значение перемещения по каждой степени минимально возможные, но при этом непредсказуем вид траектории конца исполнительного механизма, кроме того, быстрые разгон и торможение некоторых приводов могут сооб­ щить нежелательное ускорение объекту управления;

139

2) задание интерполирующего закона изменения шарнирных углов на интервале между начальным и конечным положениями. Та­ кой способ обеспечивает перемещение инструмента по контролируе­ мой, заранее известной траектории, но в декартовой системе координат траектория оказывается сложной пространственной кривой;

3) интерполяция в пространстве абсолютных координат с пере­ счетом к значениям шарнирных углов. При этом траектория, спла­ нированная заранее, отрабатывается точно, но расходуется большее время по сравнению с предыдущими способами, и шарнирные углы имеют сложный характер изменения.

В языке программирования VAL используется концепция фрей­ мов (каждая позиция определяется соответствующей системой коор­ динат, которая сдвинута и повернута относительно абсолютной системы координат — базового фрейма). Однако этот язык допу­ скает модификацию фрейма только путем сложения его радиуса-

скает обработку только бинарных сигналов от датчиков. Программа состоит из последовательности шагов, каждый шаг содержит метку (необязательную), название инструкции и список аргументов ин­ струкции.

Представляет интерес отечественная специализированная опе­ рационная система и проблемно-ориентированный язык программи­ рования манипуляционного робота, широко использующий аппарат макроопределений (см. п. 5.5). Инструментальный комплекс построен на базе управляющей мини-ЭВМ СМ-4 с развитой периферией и позволяет создавать и отлаживать разнообразные программы поль­ зователя. В промышленной системе эти программы исполняются

спомощью микроЭВМ «Электроника-60».

Втабл. 5.1 приведены сравнительные характеристики рассмотрен­

ных языков программирования роботов.

К числу важнейших требований, которым должен удовлетворять язык программирования для адаптивных промышленных роботов, можно отнести простоту языка и его доступность для понимания пользователем и в то же время способность к расширению и моди­ фикации, которые позволяют опытным программистам реализовать сложные действия и законы управления. Конструкции языка дол­ жны обеспечивать возможность в полной мере управлять движени­ ями манипулятора, причем в реальном масштабе времени, восприни­ мать информацию с датчиков (в том числе тактильную, силовую, моментную, телевизионную), обрабатывать ее и при необходимости мо­ дифицировать управляющие программы. Язык должен допускать групповое управление манипуляционными роботами, а также эле­ ментами робототехнических ячеек. В системах управления робо­ тами важны также вопросы системной поддержки, т. е. построения некоторого операционного окружения, обеспечивающего взаимодей­ ствие с пользователем, возможности создания, редактирования, от­ ладки и исполнения программ управления.

140

141

142