Abstract

Nowe zastosowania robotów, a przede wszystkim - operacje szybkiego montażu, technika kosmiczna oraz operacje manipulacyjne dużymi masami (niekiedy przekraczającymi masę własną manipulatora), stawiają przed robotami coraz to większe wymagania dotyczące m.in. dużej dokładności i powtarzalności pozycjonowania. Spełnienie powyższych wymagań, bez redukcji poziomu drgań występujących w układzie nośnym manipulatora, jest trudne do uzyskania. Źródłem drgań są nie tylko siły zewnętrzne obciążające układ nośny, lecz przede wszystkim duże, zmienne w czasie, prędkości i przyśpieszenia (opóźnienia) członów manipulatora w ich ruchu zadanym, wynikającym z realizacji nie tylko określonych zadań manipulacyjnych. W czasie ruchu manipulatora, wraz ze zmianą konfiguracji, ma miejsce również zmiana wartości masowych momentów bezwładności względem osi obrotów poszczególnych członów. Drgania w układzie nośnym manipulatora w czasie jego ruchu, mogą prowadzić do wydłużenia czasu trwania cyklu pracy robota o czas wygaszania drgań, do uderzenia o elementy urządzeń towarzyszących na skutek błędów pozycjonowania, a nawet - do utraty stabilności podczas ruchu manipulatora. Błędy pozycjonowania wywołane drganiami układów nośnych manipulatora, z uwagi na brak możliwości technicznych, nie są mierzone przez czujniki położenia względnego członów manipulatora, wykorzystywane w pętli sprzężenia zwrotnego układu sterowania ruchem zadanym robota. W pracy rozważa się drgania modelowanego dyskretnie niestacjonarnego układu nośnego robota IRb-6 metodą sztywnych elementów skończonych. Do nadzorowania drgań wykorzystano algorytm sterowania modalnego przy energetycznym wskaźniku jakości. Zaproponowany w pracy algorytm ma za zadanie minimalizować poziom drgań końcówek manipulacyjnych, a tym samym - zwiększyć wydajności nowoczesnych stanowisk zrobotyzowanych oraz poprawić dokładność i powtarzalność pozycjonowania robota.

Authors (2)