Интеллектуальные робототехнические системы
Дополнительные встраиваемые элементы контроля.
В лекциях 13 и 14 излагается возможность расширения функциональных характеристик и интеллектуальных свойств системы <<низшего>> уровня путем установки дополнительных датчиков и приводов. Дополнительные встраиваемые элементы контроля в механизмах параллельной структуры существенно упрощают вычисление положения выходного звена, а также дают возможность повысить точность определения его положения. Рассмотрим данную задачу на примере механизма, представляющего манипулятор перемещения изделия специального робота-станка для обработки пера лопаток (рис. 10.4). Представим данный рисунок с некоторым уточнением (рис. 13.1) и рассмотрим управление только плоским пятизвенником. Манипулятор имеет три управляемых двигателя D1, D2, D3 для перемещения выходного звена по трем координатам: двум линейным и одному углу поворота выходного звена в плоскости Y00Z0. Кроме датчиков контроля углов поворота двигателей q1,q2 и q3
, в механизме установлены датчики измерения углов взаимного положения звеньев, расположенные в сочленениях
Рис. 13.1.
Для определения положения выходного звена (XYZ)П относительно базовой системы координат (XYZ)0 достаточно знать длины звеньев L1 L4, yd2, zd2 и три угла поворота. При наличии шести датчиков контроля углового положения звеньев q1,q2,q3
Рассмотрим решение данной задачи в общем случае. Связь между вектором, определяющим погрешности выходного звена механизма, - ?R (в общем случае размерности 6x1) и погрешностями информационных датчиков qj (размерности nx1, где n>6) однозначно выражается линейной зависимостью
?R=Kj·?qj, (13.1)
где Kj - матрица весовых множителей 6 x n. Вектор ?R=[?ri]T включает погрешность линейных координат ?x,?y и ?z в точке i конечного звена механизма и погрешность угловых координат ?