Robotika i automatizacija

Univerzitet u Banjoj Luci
Elektrotehnički fakultet

KATEDRA ZA AUTOMATIKU

Kursevi

Laboratorija

Istraživanja

Osoblje

ROBOTIKA I AUTOMATIZACIJA

Semestar

Predavanja

Vježbe

Laboratorija

Nastavnik

Asistent

Odsjek

Doc. Dr

Petar Marić

Дарко Милинчић

Nastavni plan

Osnovna razmatranja.
Fiksna automatizacija i fleksibilna automatizacija. Roboti u industriji.

Računarski integrisana proizvodnja (CIM).
Računarska podrška u projektovanju i proizvodnji (CAD/CAM), kontroli kvaliteta, skladištenju, ... . Hijerarhijska organizacija upravljanja automatizovanim proizvodnim sistemom.

Robotski sistemi - osnovna razmatranja.
Istorijat i podjela. Industrijska primjena robota (medicina, transport, ...). Konfiguracija i geometrija robota. Kinematika manipulacionih robota. Pogonski sistemi. Dinamika robota.

Upravljanje robotima.
Hijerarhijska struktura upravljačkog sistema. Planiranje kretanja. Sinteza lokalnih servosistema za upravljanje kretanjem od tačke dod tačke i za kontinualno kretanje po trajektoriji. Robusno upravljanje na varijaciju parametara. Adaptivno upravljanje robotima. Programiranje robota i robotski programski jezici. Završni uređaji. Senzori u robotici. Vizuelni sistemi.

Primjena robota u industriji.
Transfer materijala i opsluživanje mašina. Procesne operacije. Montaža. Kontrola kvaliteta. Modelovanje, simulacija i projektovanje pomoću računara. Ekspertni sistemi u robotici.

PowerPoint prezentacije predavanja

Laboratorijska oprema

U laboratori posjedujemo dva robotska konstrukciona sistema Robix RCS-6 proizvođača Advanced Design, Inc, Tucson, AZ, USA. Više informacija o Robix manipulatoru možete saznati iz uputstva za upotrebi rcs6mnww.zip ili na internet stranici www.robix.com.

Planarni Robix manipulator

Manipulator Robix sa pet stepeni slobode i hvataljkom

Globalna struktura Robix RCS-6 sistema

Robotski konstrukcioni sistem Robix RCS-6 predstavlja kombinaciju osobina lakih industrijskih i jednostavnosti korištenja edukativnih robota. To je modularan sistem koji omogućava formiranje konfiguracije manipulator do 6 rotacionih zglobova. Pogoni u zglobovima su motori istosmjerne struje. Struktura sistema je data na slici:

Zadavanje pozicije u unutrašnjim koordinatama se ostvaruje preko odgovarajućeg konzolnog programa i adaptera povezanog na paralelni port PC računara. Veza između konzolnog programa i adaptera je program Device Driver. Ovaj program omogućava simultano kretanje svih zglobova sa trapezoidnim ili trougaonim profilom brzine. Konzolni program predstavlja interaktivno okruženje za programiranje robota. Pokreće se iz MS-DOS-a naredbom rbx h(u direktoriju C:\rbx> pri čemu se automatski startuje i Device Driver). Omogućava tekstualno programiranje robota, izvođenje jedne naredbe ili bloka naredbi (naredbe posjeduju jednostavnu sintaksu), kontinualno praćenje parametara stanja i obučavanje vođenjem (Teaching mod) pomoću tastature. Takođe, postoji mogućnost programiranja rada manipulatora i u višim programskim jezicima. U tom slučaju moguće je koristiti i vanjske senzore.

Tekstualno programiranje

Ekran konzolnog programa je prikazan na sljedećoj slici:

Ispod linije menija nalazi se prostor za pisanje i izvođenje naredbi. Sintakse naredbi decel, move i accel se vide na gornjoj slici. Sintakse svih raspoloživih naredbi nalaze se u uputstvu za upotrebu (rcs6mnww.zip) Robix manipulatora i u pdf dokumentu Robix.pdf.

Izvršenje jedne naredbe se vrši tako što se kursor pozicionira na liniju te naredbe, a zatim pritisne taster F7. Da bi izvršili cijeli program pozicionirati kursor na prvu liniju, a zatip pritisnuti kombinaciju tastera Alt-F7. Ako želimo napisani program zapamtiti koristiti opciju Save as u meniju File. Ekstenzija snimljenog fajla je rbx.

Ispod prostora za pisanje i izvođenje naredbi nalazi se dio sa statusnim informacijama za svih šest motora kao što su trenutna pozicija pos i slično.

Obučavanje vođenjem

Pored tekstualnog programiranja postoji i mogućnost obučavanja vođenjem (Teaching mod) u koji se prelazi pritiskom na tipku F9, nakon čega se u desnom dijelu ekrana pojavljuje prozor za obučavanje robota:

U ovom modu rada tastatura i miš postaju konzola za obučavanje (Teaching Pendant). Aktivni tasteri na tastaturi su:

Da bi pokrenuli motor 1 u pozitivnu stranu potrebno je kratkotrajno držati pritisnut taster 1 ili a. Za pokretanje u negativnom smjeru kratkotrajno držati taster q ili z. Na isti način se mogu pokretati i ostali motori. Nakon završene kretnje u statusnom prostoru se ažurira podatak o novoj poziciji, tj parametari pos. Ukoliko želimo da izvršeno kretanje zapamtimo u obliku naredbe move mišem kliknuti na oznaku Abs ili Rel, pri čemu se u prostoru za pisanje i izvođenje naredbi pojavljuje odgovarajuća move naredba u svom apsolutnom ili relativnom obliku. Nakon toga možemo robot obučiti za kretanje do nove pozicije itd. Kada završimo sa obučavanjem Teaching mod napuštamo pritiskom miša na oznaku Done.

Laboratorijske vježbe

Planirano je izvođenje 11 laboratorijskih vježbi. Sve vježbe se izvode u Laboratoriji Katedre za automatiku na II spratu Aneksa Elektrotehničkog fakulteta. Vježbe se izvode kombinovano kroz simulacije koristeći MATLAB-ov Toolbox Robotics i Robix manipulator.