Управление манипулятором: какие системы взаимодействия применяются, их особенности

Сложное производство сегодня полностью доверяют автоматическим машинам – роботам. Им не способны помешать агрессивные среды, экстремально высокие или низкие температуры, а также другие внешние раздражители, которые для человека представляют серьезную опасность. Роботизированные руки (манипуляторы) занимаются не только транспортировкой, погрузкой, разгрузкой тяжёлых объектов, они превосходно справляются со сборкой, покраской, сваркой, обработкой деталей. Какой бы сложности задачи не решались, роботы-манипуляторы в определенной степени управляются оператором. Поговорим подробнее, как это может происходить.

Основные блоки, которые входят в состав современных машин

Для начала определим, из каких ключевых частей состоит манипулятор. Простейший вариант предполагает основу – жесткую несущую конструкцию, от которой идут другие суставы руки: плечо, локоть, кисть, в качестве которой выступает захватное приспособление. В зависимости от назначения могут применять рычажные, пружинные фиксаторы, изделия, работающие от привода. Для манипулирования плоскими объектами используются вакуумные захваты или электромагнитные.

Рука-манипулятор – являет собой основополагающий механический блок, исполнительный, но никак не единственный. Помимо него работоспособность обеспечивает информационная система, тесно связанная с командным узлом, собирающая, анализирующая и передающая данные о состоянии механизмов.

Назначение блока управления

Конечно, не обойтись и без узла управления. Важнейший блок, служащий для:

• Ввода и изменения, корректировки программы;
• Отслеживания правильности функционирования оборудования;
• Просмотра стадии выполняемых операций.

Так или иначе взаимодействует со всеми составляющими, входящими в структуру роботизированного комплекса.

Способы контроля машин

Роботы-манипуляторы по нюансам постановки задач от оператора разделяются на биотехнические и автоматические. Первые – жестко программируемые, требуют постоянного вмешательства специалиста. Для активации же вторых достаточно ввести программу, они, как правило, быстро настраиваются и приводятся в рабочее состояние, действуют самостоятельно. Как разновидность оных – интерактивные машины, самостоятельно оценивающие производственную обстановку, благодаря высокоточным датчикам подстраивающиеся под определенные условия на предприятии.

Чем отличаются устройства командные от копирующих

Распространенное решение, относимое к биотехническим, - копирующее. Доступно по цене, если сравнивать с моделями более усовершенствованными. За управление в нем полностью отвечает квалифицированный специалист, его движение руки повторяет механизированная рука-манипулятор, то есть он непосредственно задает нужное действие. Выпускаются манипуляторы ручные как стационарного типа, в том числе в подвесном исполнении, так и облегченные, передвижные.

Такие варианты активно задействуются во многих отраслях промышленности, но их следует отличать от командных, в которых исполняющие органы приводятся в движение при помощи рычагов и кнопок (для определенной степени подвижности свой переключатель).

А вот контроль за полуавтоматическими комплексами упрощен, осуществляется за счет наклона, поворотов лишь одной рукоятки.

Перепрограммируемые системы

Теперь о роботах третьего поколения, то есть об интеллектуальных модификациях. Нуждаются в минимальном человеческом участии, которое ограничивается вводом программы. Оснащенные различными датчиками, в силах автоматически принимать решения, планировать операции, адаптироваться к той иди иной ситуации. Являются воплощением искусственного интеллекта, однако из-за дороговизны разработок, таких помощников позволить себе может далеко не каждая корпорация.