Файл: Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы..pdf

Траектория перехода в целевую точку будет в этом случае отли­ чаться от траектории, реализуемой оператором PQ ( ).

4. PSQ (S, Q) [А]

является массив Г, характеризующий состояние захвата. 6. DEV (а) 1В]

Оператор считывает текстовый файл с именем «а» с внешнего устройства и добавляет его к первоначальному файлу.

7. JUMP (/) [У]

Оператор осуществляет безусловную передачу управления на метку I.

8. GO IF (Л, е%С, /) 1У1

Оператор осуществляет условное ветвление на метку I , при этом проверяемое условие состоит в том, что логическое выражение А еС принимают значения «истина», где е — одно из отношений EQ, GE, LE, GT, LT

9. GOIM (а, I) [У]

Обычно все условные операторы языков программирования свя­ заны с многократной проверкой контролируемых предусловий или постусловий. Отличительной чертой этого оператора является по­ стоянное слежение за состоянием указанного канала а. В том слу­ чае, когда в этом канале возникает сигнал, управление передается

Оператор осуществляет ввод и обработку видеоинформации, по­ ступающей с системы технического зрения. Входящие в состав опе­

С помощью набора элементарных операторов может быть реали­ зовано практически любое движение манипулятора. Однако для обеспечения удобства работы с исполнительным механизмом целе­ сообразно укрупнить эти операторы, создав макрооператоры (мак­ росы), которые предоставили бы пользователю широкие возможности по управлению манипуляционными роботами на уровне сложных движений захвата.

169

Разработанный подход заключается в использовании макропро­ цессора, который, встретив во входном тексте макрооператор, заме­ няет его (в соответствии с имеющейся библиотекой макрорасшире­ ний) на текст на входном языке управления; далее этот текст посту­ пает на вход транслятора.

Рассмотрим примеры макрооператоров, сопровождая их описа­ ние заменяющим текстом. Заметим, что именам, генерируемым са­ мим макропроцессором, предшествует символ «+£».

1. OP, CL

Оператор приводит к открытию (закрытию) захвата. Макрорас­

2. PNT (Т)

Оператор обеспечивает перевод захвата в положение, характери­ зуемое массивом Т. Макрос имеет следующее расширение:

Приведенные примеры в достаточной степени иллюстрируют спо­ соб применения аппарата макросов. Так, если допустить вложен­ ность, т. е. наличие макросов в макрорасширении, то этот аппарат становится мощным средством задания сколь угодно сложных дви­ жений манипулятора, обеспечивая в некоторых случаях даже по­ веденческие функции.

Многоцелевой инструментальный комплекс. Примером много­ целевой инструментальной системы для моделирования и макетиро­ вания роботов может служить аппаратно-программный комплекс ИПМ им. М. В. Келдыша АН СССР.

Развитое системное программное обеспечение задач робототехники разработано на базе БЭСМ-6, SDS-910, а также мини-ЭВМ М-6000 и подключенных к ней каналов связи мини-ЭВМ М-7000 и микроЭВМ «Электроника-60». Мини-ЭВМ М-7000 расширяет вычислительные мощности, когда ресурсов М-6000 ие хватает, а подсистема М-6000 — «Электроника-60» используется для подготовки и отладки программ для микроЭВМ «Электроника-60».

Для более удобного использования в адаптивных роботах в диско­ вой операционной системе ДОС М-6000 заменена супервизорная часть и большинство обрабатывающих программ (редактор, компо­ новщик и т. д.), упрощена файловая система — все программы (системные и пользовательские) хранятся в одной и той же области диска, причем программы пользователя имеют доступ ко всему диску. Отказ от прерываний (работа по опросу готовностей) позволил зна­ чительно упростить супервизорную часть операционной системы и сделал ее независимой от операций с системой прерываний программ пользователя при работе с робототехническими устройствами. Су­ щественно облегчилось написание таких программ.

170

Для повышения производительности комплекса разработан ори­ ентированный на структурное программирование язык высокого уровня МЭЛ, допускающий вставки на ассемблере. Транслятор с этого языка реализован в нескольких версиях — для М-6000, «Элек­ троники-60», СМ-2 и т. д. Сам транслятор также написан на языке МЭЛ, что сильно упрощает его адаптацию к различным ЭВМ. Проведенные исследования показали что по сравнению со стандарт­ ным ФОРТРАНОМ язык МЭЛ дает следующий выиграш — новый текст составляет 55 %, а программа (объектный модуль) — 45 % старого.

В языке МЭЛ имеются два типа данных — простая переменная и массив. В них могут храниться целые числа, восьмеричные кон­ станты, буквенно-цифровые символы и адреса. На уровень элемен­ тарных операций вынесены логические операции, сдвиги, операции с адресами. Число исполнительных операторов минимально: при­ своение, вызов программы, простейший цикл, безусловная передача управления и условный оператор. Основные преимущества языка заключаются в богатом наборе логических операций и операций манипулирования битами, в свободном употреблении арифметиче­ ских и логических выражений и в простом по организации, но мощ­ ном условном операторе. Нередки случаи, когда программа состоит практически из одного разветвленного оператора. Особо следует отметить, что в вставках на ассемблере могут быть использованы объекты (переменные метки), определенные в языковой части про­ граммы, и наоборот.

Разработана специальная система программирования для микроЭВМ «Электроника-60», базирующаяся на мини-ЭВМ М-6000. В си­ стему входит программный эмулятор архитектуры ЭВМ «Электро­ ника-60», позволяющий выполнять в рамках ДОС М-6000 программы перфоленточной операционной системы ЭВМ «Электроника-60» (транс­ лятор с ассемблера и компоновщик). При этом перфолента заменяется файлами на диске М-6000 и появляется возможность использования средств местного редактора тестов и библиотек.

Разработано математическое обеспечение дисплейной станции SDS-910, сопряженной с ЭВМ БЭСМ-6. Подключение графического дисплея к большой ЭВМ через малую машину-сателлит позволяет минимизировать время ответа системы на некоторые действия поль­ зователя за пультом дисплея, делает возможным использование дисплея, удаленного от основной ЭВМ, а также снимает с нее ру­ тинную работу по регенерации изображений на экране дисплея. Для увеличения производительности дисплейной системы преду­

виду, готовому для использования программой, написанной на ФОРТРАНе.

Разработаны средства трехмерной машинной графики для иссле­ дования различных робототехнических систем и для создания ма­ шинных фильмов. Система отличается достаточно высоким быстро­

171