д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр.
D. Sc., Professor.
науч. сотр.
канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
При выполнении некоторых технологических операций многокоординатными промышленными роботами требуется одновременно управлять перемещением исполнительного органа и развиваемым усилием. При выполнении сборочных операций (например, вала с втулкой) необходимо выполнять свободное перемещение вала вдоль отверстия втулки и обеспечивать минимальное давление на стенки отверстия. При выполнении операций обработки сложных поверхностей деталей одновременно требуется обеспечивать перемещение инструмента по поверхности с заданной скоростью и осуществлять дозированное давление на поверхность.
Невозможно одновременно по одной и той же координате управлять силой и перемещением, поэтому либо необходимо осуществлять переключение с одного способа управления на друго й, либо способы управления осуществлять различными приводами и по различным управляемым координатам исполнительного механизма. В многокоординатных роботах эта задача осложняется тем, что для управления по одной из декартовых координат перемещением исполнительного органа, а по другой — силой требуется одновременно управлять взаимосвязанными обобщенными координатами механизма робота.
В представленной работе излагается решение задачи управления шестикоординатным промышленным роботом, в котором осуществлено разделение степеней подвижности на управление по силе и на позиционное управление перемещением по траектории.
Для выполнения поставленной задачи применительно к задачам обработки сложных поверхностей вводятся дополнительные переменные параметры, определяющие положение режущей кромки на режущей поверхности, что позволяет расширить зону обслуживания робота при отборе, например, одной из координат для управления усилием давления.
Данная задача рассматривается на примере шестикоординатного промышленного робота при выполнении операции обработки сложной поверхности, когда требуется осуществлять программное перемещение инструмента с заданной скоростью по траектории на поверхности и одновременно осуществлять управляемое давление инструмента на поверхность.
When performing certain technological operations, multi-coordinate industrial robots require simultaneous control of the movement of the executive body and the developed effort. When performing assembly operations (for example, a shaft with a bush), it is necessary to perform a free movement of the shaft along the bore of the bushing and to ensure minimum pressure on the bore walls. When performing operations to handle complex surfaces of parts, it is simultaneously required to move the tool over the surface at a specified speed and to perform a metered pressure on the surface. Since it is impossible to control the force and motion simultaneously at the same coordinate, it is necessary either to switch from one control method to another, or to control various actuators and different controllable coordinates of the actuator. In multi-coordinate robots, this task is complicated by the fact that to control the movement of one of the Cartesian coordinates of the executive body, and by another force, it is simultaneously necessary to control the interrelated generalized coordinates of the robot’s mechanism. In the work presented, the solution of the problem of control of a six-coordinate industrial robot is described, in which the separation of the degrees of mobility into power control and positional control of trajectory motion is carried out. In order to accomplish the task, additional variable parameters are introduced for the treatment of complex surfaces, which determine the position of the cutting edge on the cutting surface, which makes it possible to expand the service area of the robot during selection, for example, one of the coordinates for controlling the pressure force. This task is considered using the example of a six-coordinate industrial robot when performing a complex surface treatment operation, when it is required to program the tool at a specified speed along a path on the surface and at the same time carry out the controlled pressure of the tool on the surface.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.