1UVOD U ROBOTIKU

faze revolucionarnih promjena - periodi ubrzanog razvoja i relativne stagnacije

industrijska revolucija - 1733. godine - mehanizovani razboja za tkanje

1769. godine - parna maina

atomska energija

tranzistor elektronika

???????????????kih i komunikacionih sistema - protoka informacija

visoka automatizacija u industriji ???jek nadgleda proizvodnju

nova tehnoloka revolucija - era post-industrijskog drutva

fleksibilna automatizacija

robot - ?????a fantastika

vizije iz oblasti n????????????????

?????????????????????????????????????????

grane nauke na kojima se robotika zasniva:

2

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

tzv. ???????????????????????????????????????????????????????????????

Zato roboti?

??????????????????????

nuklearna tehnologija

radioaktivni materijali radijacija - ???????????????????????

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????

upravljalo na osnovu televizijske slike snimljene kamerom postavljenom na

pri ispitivanju podvodnog svij?????????????????????

pri svemirskim istraivanjima

Mobilni (pokretni) manipulator

3industrijska primjena

??????????????????????????????????????????????????- ???????????????????

?ovjek zamenjen na jednostavnim poslovima

???????????????????????????????????dijelova, a kasnije i opsluivanje maina

robotizovane fabrike - ?? fabrike bez ljudi ??

4

pogodnost robotskih sistema u industriji predstavlja njihova prilagodljivost-fleksibilnost

fleksibilnih proizvodnih sistema - ????????????????????????????????promjenu ????????????????????????????????????????????

Robotski sistemi - u medicini

proteze i ortoze

Proteze - ?????????????????????????????????dijelove tijela

Ortoza pokre???dio tijela koji postoji ali zbog bolesti ili povrede ne moe sam ?????????????

Proteza ruke i proteza ake

???????????upravljanje

industrijski roboti - o????????????????????????????????????????????????

medicinski roboti ????? se ???????????????????jekove volje

Ortoza ruke

5primjena robotskih sistema u transportu

transport po ravnom i transporta po veoma nepravilnom terenu

Prototip etononog transportnog vozila

??????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????-?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

roboti)

6

???????????????? roboti - ?????????????????????????????????????????????????sposobnostima

????????? - roboti - ??????i ??????????????????jeku, osloboditi ga svih tekih i nezanimljivi???????????????????????????????????????????????????????

????????? - roboti - ???????????????????????????j????????????????????????????krene putem negativne evolucije i degeneracije

7????????????????????????????

???jekov straha od maine

???????ka inteligencija

sposobnost robota da rj??????????????????????? situacij, da prikuplja informacije o spoljanjem prostoru i da na osnovu toga donosi odluke o

?????????????????????????????????????

ROBOTI - poslovi - sloene poslove koji zahtjev????????????????????dljivost, ali ipak stepen nepredvidljivosti nije velik

???????- poslovi - sadre visok stepen nepredvidljivost, zahtjevaju kreativnost i osj????????

Pojam i naziv robota

?????????????? - robot - "????????????????????????????????????????????????????????????????????????jeku"

RIA (Robotic Industries Association) - industrijski robotot

" Industrial robot is a reprogrammable, multifuncional manipulator designed to move material, parts, tools, or special devices through variable programmed

motions for the performance of a variety of tasks".

8

"Industrijski robot je viefunkcionalni manipulator koji se moe reprogramirati i ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

?????????????????????????????????????????????????????????ataka".

????????????? - roboti -????????????????????????????????????? - ???????????"robota" = prisilni rad

ROBOT =

= automat

= ?????????????????????????????????????????????????????????? =??????????upravljane maine

= ????????????????????????

Iz danan????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

manipulator - preuzeta ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

????????e upravljane maine - pr????????????????????????????????????????upravljao manipulatorom i posj?????????????????????????????????jene prog-

rama

????????????????????????

????? nezamenljiv

kretanje po tvrdoj podlozi - brzo kretanje po podlozi koja nema mnogo neravnina i prepreka

kretanje po neravnom terenu

????????????????????????????????????????????????

teren izuzetno nepravilan i sa mnotvom prepreka

terensko vozilo koje bi se kretalo nogama - ??????????????o?????????????????????????????????????????????????????????

9?????????vozilo ne moe se kretati brzo

?????????????????????????????????????????????????????????????

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

??????????????????????????????????

Dvonone i vienone maine

broj nogu ???

??????????????????????????????????????????????

problemi upravljanja - koordinisani rad nogu

dvonone?????????????e, estonone i osmonone maine

???????ko dvonono hodanje bipedi

imitiranju ?????kov hod

SPORO KRETANJE - dve faze hoda???????????????????????????????

pitanje stabilnosti - "prebacuje teinu sa jedne noge na drugu"

???????????abilnost u svakom trenutku hoda

???????????????????????????????????????

Pri normalnom hodu poloaji tijela su takvi da ?????k ne bi imao ravnoteu ako bismo ga u tom poloaju zaustavili - sruio bi se

???????????????????? - u???????????????????????

problem vrlo brzog hoda trka

????????????????????????????

10

a) b) c) d)

Shema estononog hoda

Upravljanje i koordinacija rada nogu

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

posebno izbegavanje prepreka

????????????????????????????????????????????????????????????????????nipulatora

11

automa????????????????????????? kod dvonone ortoze

RAZVOJ ROBOTSKIH SISTEMA

industrijski manipulacioni roboti

roboti u medicini

???????????????????? vozila?????????????????????????????????????

??????????????????????????????????

12

Kalifornijski konj

??????????????????????????????e estonona maina

Industrijska robotika

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????kih ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

na ???????????????????

tri generacije IR

na osnovu toga u kojoj mjeri su izraene glavne odrednice robota:

univerzalnost kretanja i autonomnost u radu

industrijski automati - zadata kretanja se izvode tako to se pokretanje i zaustav????????????????????????????????????????????????????????? - automatski

13

manipulatori nisu roboti - ??????????????????????????????????????????????????????????????????

roboti 1. generacije playback roboti

automatski ponavljaju zadati pokret - proizvoljni pokret koji se robotu zadaje preko ????????????????

novi zadatak - novi program

komunikacija sa robotom ??????????

samostalnost se ogleda u preciznom automatskom ponavljanju zadatog kretanja

????????????????????????????????????

??????????????????????????????????????????????

t?????se ????????????? ???????????????????- ??????????????????????????poje?????????????????????????????????brzinu kretanja

"point-to-point" upravljanje

"continuous path control"

Robot sa tri zgloba

automatski rad - samostalnost je ??????????

roboti 2. generacije

???a robota - ????????????????????????????????

unutranji ??????

14

informacije o prostoru i stvarima koje ih okruuju - ???????????????????informacija

??????????????????????????????????????????????????

elementi ???????ke inteligencije - sposobnost snalaenja u nekim nepred-vidljivim situacijama

robot 1. generacije cilj ?????????????????????????

roboti 2. generacije cilj izvrenje nekog zadatka, menjati svoje kretanje da bi taj cilj postigli

u nepredvidljivim situacijama ponaanje robota druge ??????????????????????????ponaanju sljepog ?????ka

roboti 3. generacije

sposobni su da razdvoje proces prikupljanja informacija i donoenja odluke od kasnijeg kretanja kojim se odluke sprovode

razvoj metoda ???????ke inteligencije

ROBOTI U INDUSTRIJI - FLEKSIBILNA AUTOMATIZACIJA

Roboti - u fabrikama - ??????????????????????????????

industrijske primjena robota

prenos (transfer) materijala i opsluivanje maina, procesne operacije (???????????????????????????????????????????????????????????) , poslovi montae (asembliranje), poslovi kontrole proizvoda (inspekcija) senzori.

u ??????????????- roboti u industriji monotoni poslovi, nezdravi uslovi i sl.

humanizacija rada - ekonomski razlozi

dananja industrija - dominira proizvodnja u velikim serijama ????????????

15

automatizovane proizvodne linije sa fiksnom automatizacijom

proizvodnja ???????????????????

proizvod bude aktuelan u duem vremenskom periodu

?????????????- male serije

fleksibilni proizvodni sistemi ili fleksibilna proizvodnja - fleksibilnaautomatizacija

CAD - computer-aided design

?????????????????????????????????????????????????????????????????????

CIM - computer-integrated manufacturing

GEOMETRIJA I KINEMATIKA MEHANIZMA ROBOTA

?????????????????????????? - zglobni mehanizam - teorija mehanizama

kinematika - brzina i ubrzanje u zglobovima mehanizma????????????? poloaja i kretanja robota preko unutranjih i spoljanjih koordinata

OSNOVNI STAVOVI IZ TEORIJE MEHANIZAMA

???????????????????????????????????????????????????????????????tijela????????????????????????????????????????

??????????????????

????????????????????????j???????????????????????????tijela

slobodno tijelo - kretanje na est ne??????????????????????????

tri translacije i tri rotacije

16

.

?????????????????????????????nog tijela

Broj stepeni slobode je broj slobodnih -??????? nezavisnih kretanja - to je ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????

poloaj tijela

Sl. 2.2. Primjer ??????????????????????????????????????

Valjak u odnosu na kleta

dvije slobodne translacije (du x i y ose) i dve slobodne rotacije (oko x i z ose)

??????????????????????????????????????????????

kinematicki par 4 stepena slobode

17

???????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????? klase

rotacioni par ili rotacioni zglob

translatorni par ili translatorni zglob

Sl. 2.4. Rotacioni (a) i translatorni (b) zglob

18

Kinematski lanci

Nizovi tijela ??????????????????????????????????????ju se kinematiskimlancima

mehanizam svakog robota pre??????????????????????????

Svako tijelo, elemenat lanca, predstavlja segmentom lanca - kruta,nedeformabilna tijela

1. PODJELA (prosti i razgranati)

prosti kinematski lanac - prikazani na slici 2.6.

Sl. 2.6. Primjer i manipulacionih robota sa odgovara??????????????????????????

Razgranati lanac - slika 2.7.

19

Sl. 2.7. Shema razgranatog lanca

a) b)

??????????????????????????????????????????????

2. PODJELA (otvorni i zatvoreni)

Otvoreni lanci - ne postoji zatvoreni niz - ???????????????????????????????????????????????????????????

?????????????????????????????????????

Zatvoreni lanci - jedan zatvoreni niz segmenata - ???????????????????????????????????????????????????????????

20

robotski mehanizmi - ?????????????????????????????????????????????ju strukturu od otvorene ka zatvorenoj i obrnuto - slika 2.10

a) b)

Sl. 2.10. Manipulacioni robot u zadatku montae

??????????????????????????????????

kod otvorenih lanaca broj stepeni slobode jednak broju zglobova

Sl. 2.11.Lanac sa tri stepena slobode

21

Sl. 2.12. Primjer zatvorenog lanca dva S.S.K.

GEOMETRIJA MANIPULACIONIH ROBOTA

Minimalna konfiguracija manipulacionog robota

Sl. 2.13. Minimalna konfiguracija i aka robota

minimalna konfiguracija - mehanizam sa 3 zgloba - 3 stepena slobode

zglobovi S1 ,S2 i S3 i segmente 1, 2 i 3

+

aka

??????????- ??????????????????????????????ake na eljeno mjesto u radnom prostoru

NE samog vrha ake robota ??? poloaj korIJena ake

zglobovi

R rotacioni, T translatorni

22

a) Pravougaona ili TTT shema

Sl 2.14. Pravougaona minimalna konfiguracija

Sl. 2.15. Radni prostor pravougaone minimalne konfiguracije

??????????????????????-shema

23

?????????????????????????????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????

c) Sferna ili RRT-shema

Sl. 2.18. Sferna minimalna konfiguracija

24

Sl. 2.19. Radni prostor sferne minimalne konfiguracije

d) RTR i TRRsheme

Sl. 2.20. RTR-shema (a) i TRR-shema. (b)

Sl. 2.21. Primjer RTR-robota i radni prostor

e) Laktasta ili RRR-shema

25

Sl. 2.22. Laktasti ili RRR-robot

Sl. 2.23. Antropomorfna RRR- shema Sl. 2.24. Radni prostor laktastog robota

Sl. 2.25. ASEA-shema

Zavrni mehanizam ili aka robota

mehanizam manipulacionog - dva dijela

26

minimalnu konfiguraciju i zavrni mehanizam ili aku robota

Minimalna konfiguracija dovodi aku u eljeni dio radnog prostora

end-effector

zglobovi ake rotacioni

Shema ake robota

Hvataljka robota

broj zglobova zavisi od namjene

minimalna konfiguracija 3 stepena slobode

????????????????????????????????????

.

ROBOTI6 stepeni slobod

27

??????????????a - neposredno izvrava zadatak koji je postavljen pred robota

?????????????????????????? broj stepeni slobode

manipulacioni robot - otvoreni lanac bez grananja - segmenti povezani zglobovima V klase - translaciju ili rotaciju

stepeni slobode = broju zglobova

n zglobova - n ????????????????? kretanja

nh - broj stepeni slobode hvataljke u prostoru

Nesingularni i singularni mehanizam

28

minimalne konfiguracije TTT-tipa

aka sa jednim zglobom, tj. jednim stepenom slobode

?????????????a slobode - n=4

???????????????????????????????????????bode - nh = 4, tj. nh = n - gubitaka nema

??????????????????????????3 stepena slobode, tj. nh = 3 i

kretanja hvataljke - translacije S2 i S3 nisu nezavisne - proizvode jedinstven efekat i ponaaju se kao jedna translacija - poduno kretanje segmenta 2 ne

???????????????????????????

a) b)Nesingularan i singulalaran poloaj robota

Mehanizme kod kojih je nh

29

?????????????????????????????????????????????????????nh

31

2. izbegavanje neeljene singularnosti3. stvaranje sposobnosti izbegavanja prepreka - hvataljka zadri poziciju i

orijentaciju neophodnu za izvrenje zadatka

dananji roboti

projektuju se kao nesingularni, odnosno, singularni su samo u nekim specijalnim poloajima

4, 5 ili 6 stepeni slobode

4 stepena slobode pozicioniranjezadaci prenoenja predmeta, opsluivanja presa i sl.

5 stepeni slobode pozicioniranje+????????a orijentacija????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

6 stepeni slobode - izvrava bilo kakav manipulacioni zadatakpotpuna orijentacija.

sloeniji zadaci prenoenja, montae, zavarivanja i sl.

Geometrija segmenata

??????????????????????????????????????????????????????????????????????

2 pristupa zadavanju geometrije segmenataJ. Stepanjenka

Denavi-Hartenbergov

razlikuju se ?????????????????????????????????????????????????????????????????vektora geometrije

J. Stepanjenka

32

Jedan segment mehanizma

zglob Si - rotacioni,zglob Si+1 - translatorni

geometrija segmenata potpuno od???????treba znati poloaj koji ose zglobova zauzimaju u odnosu na segment

osa rotacije zgloba Si i osa translacije zgloba Si+1

TREBA ZNATI I - poloaj zgloba u odnosu na teite segmenta - Ci

pravac i pozitivni smijer ose zgloba Si ????????????????????i smjerom vektora

isto vai i za zglob Si+1

p?????????????????????????????????????????????????????? se

vektorima iTokom kretanja robota, poloaj segmenata, a time i poloaj vektora, menja se

u prostoru

relativni poloaj vektora u odnosu na sam segment se ne mijenja vektori su nepromjenljivi i predstavljaju osobinu segmenta

pravougli koordinatni sistem sa centrom u teitu segmentaose sistema xi ,yi, zi vezane su za segment

vezani koordinatni s?????????????????????????????????????????????????om

33

vektor

3 konstantne projekcije

i,i=(ri,ixi ,ri,iyi ,ri,izi)i,i+1=(ri,i+1xi ,ri,i+1yi ,ri,i+1zi)

ei+1=( ei,i+1xi ,ei,i+1yi ,ei,i+1zi)

vektori i , i,i i i,i+1, i+1 - konstantni vektori predstavljaju osobinu segmenta

odrediti geometriju segmenta - zadati ??????????????????

za geometrija cijelog lanca robota???????????????????????????????????????????????????

Denavi-Hartenbergov pristupmanje uopten

postavljanje osa vezanog koordinatnog sistema nije proizvoljno - uslovljeno geometrijom segmenta ili preciznije poloajem osa zglobova

34

Poloaj robota

mehanizam robota - n segmenata vezanih u lanac

dovoljno zadati n ??????????????????????????????????????????????cijelog lanca

n - generalisane koordinate sistema - pomeranja u zglobovima mehanizma

Poloaj mehanizma

generalisane koordinate preciznije - q1, q2,..., qn

Sj - rotacioni zglob - indikator sj=0 - qj pomeraj u zglobu - ugao obrtanja

Sj - translatorni zglob - indikator sj=1 - qj pomeraj u zglobu - translatorno pomeranje

35

Generalisana koordinata u rotacionom zglobu

sj=0 rotacioniqj - definicija ugla - ???????????????????????????????????????? j-1,j i projekcije

vektora j,j na ravan normalnu na osu j .

Generalisana koordinata u translatornom zglobu

sj translatorni, sj=1qj pomeranje

"n???????????????????????????????????????sj na slici) moe se nalaziti bilo gde na osi translacije

definisanje poloaja hvataljke robota

36

spoljanji nepokretni koordinatni sistem (vezan za podlogu) - ose x, y, z

vektor aj - karakteristika j-tog segmenta ili zgloba

projekcije na ose nepokretnog sistema

matrica Aj karakteristike prethodnih segmenata - transformaciona ili prelazna matrica

prelazna matrica ??????????prebacivanje iz sistema u sistem vektorageometrije, vektore brzina, ubrzanja, sile i sl

Dva primjera zadavanja orijentacije

translacije - xA, yA, zA??- ugao pravca ili ugao skretanja,??- ugao elevacije ili ugao propinjanja

37

??- ugao valjanja

Uglovi orijentacije

Prividni singularitet

38

KINEMATIKA MANIPULACIONIH ROBOTA

brzina i ubrzanje robota

Generalisane brzine i ubrzanja

mehanizam robota - n segmenata vezanih u lanac

??????????????????????????????????????????????????????

(tri za poloaj teita segmenta i tri za orijentaciju)6n v???????????????????????

lanac sa n stepeni slobode - dovoljno zadati n ??????????????????????????????????????????????cijelog lanca

n - generalisane koordinate sistema

generalisane brzine - izvod po vremenu generalisanih koordinata

ILI

unutranje brzine - predstavljaju izvode pomeranja u zglobovima mehanizma, odnosno brzine relativnog pomjeranja segmenata

generalisana ili unutranja ubrzanja - drugi izvodi generalisanih koordinata

.

n-dimenzioni vektori generalisanih brzina ( ) i ubrzanja ( )

39

Brzine i ubrzanja segmenata mehanizma

jedan segment lanca tijelo u prostoru

stanje tijela u nekom trenutku vremena od??????????????????????????????-zinom

brzina teita C - vektor brzine teita sa - derivacija poloaja teita

ugaona brzina segmenta - vektor ugaone brzine sa

superpozicija svih rotacija u zglobovima lanca

vektor rotacije - - opti oblik

rotacioni zglob sk=0, translatorni zglob sk=1

slaganje rotacija

Brzina i ubrzanje hvataljke robota

hvataljka robota - n-ti segment lanca

teite hvataljke C

brzinu i ubrzanje teita i ugaonu brzina i ubrzanje hvataljke

40

hvataljka - poslj??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

vrh hvataljke - ona ????????????????????????????????????????????????????????postavljenog manipulacionog zadatk????????a A)

Brzina vrha hvataljke

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

od neposrednog interesa - bitna je brzina vrha hvataljke

Direktni i inverzni problem kinematike

veza ??????????????????????????????????dinatama q(t) i kretanja u spoljanjim koordinatama X(t)

???????)

???????????????????????-1(X) komplikovan

diferenciranjem

,

41

,

qJ

= - Jakobijan matrica

zadavanje kretanja robota zadaje se vremenska promjena generalisanih (unutranjih) koordinata - q(t) - zadaje se direktno kretanja u zglobovima

mehanizma - za????????????????????????????????? (t) i (t).

i???????vanje spoljanjeg kretanja X(t) ako je poznato unutranje kretanje q(t), naziva se direktnim problemom kinematike robota

u prostijim manipulacionim zadacima direktno se zadaju pomeranja u zglobovima

preko vektora spoljanjeg poloaja hvataljke zadaje se kretanje vrha prekozakona vremenske promjene koordinata xA(t), yA(t) i zA(t) i zakona promjene

orijenatacije - promjene uglova ????????????????

Zadavanje kretanja preko unutranjih koordinata

?????????????????????????????????????????????????nje X(t) zadato

???????????????????????????????????????????????????????????????????????-ljanjeg kretanja X(t) naziva se inverzni problem kinematike robota

42

za manipulacioni zadatak pogodno zadati oblik kretanja hvataljke po zakonu X(t)

za dijelovanje motora bitna je promjena koordinata u zglobovima tj. q1(t), q2(t), ...,qn(t)

POGONSKI SISTEMI

STANJE I PERSPEKTIVE RAZVOJA

prosti industrijski manipulatori - ??????e industrijskih robota - pneumatski pogon

pogon - ???????????????????????????????

rijetko se sr??e kod savremenih robota - problem teka regulacija, odnosno teko ostvarivanje kretanja po zadatom zakonu

p???????????????????????????????????????????????????????????????????????

???????????????????????

?????????????????

pritisak ulja, posredstvom klipa??????????????????????

regulacija kretanja ostvaruje se regulacijom pritiska u cilindru i protoka ulja kroz cilindar

n??????????????????????????????????????????????????????????????????????????a

u ????????????????????????????????????????????????????????????ip razvodnika -e????????????????i pogon

prednosti:veoma velike sile u zglobovima robota - nema reduktora pojednostavljuje se

konstrukcija pojednako pogodan i za translatorna i za rotaciona pomjeranja

nedostatci:???????????????????????????????????????lindru - ??????????????????????????

prisutan problem curenja ulja

43

????????????????

????????????????????????????????i teke robote

regulacija relativno jednostavna

problemi:

motori za jednosmernu struju

??????????????????????????????????pr. 3000-4000 ob/min)uz relativno male pogonske momente (npr. do 20 Nm)

neophodni reduktori - smanjuju ???????????????vaju momenattrenje u reduktoru - gubi se dio snage (kod dobrih reduktora do 15%)

mjesto postavljanja elektromotora - ?????????????????????????????? udaljeni od zgloba - uslonjava se konstrukciju, oscilacije u prenosnom mehanizmu

?????????????????????????????????? ?????????????????

??????????????????????????????????????????????

kod manjih robota

problem pouzdanosti u smislu preciznog pozicioniranja

glavni nedostatak elektromotora - mali pogonski momenat f-ja magnetnog polja u motoru - snani stalni magnet ?????????????????????????????????

?????????

motori za direktni pogon (eng. direct drive motors)???????????????????????????????????a konstrukcija

veliki pogonski momenti - nema potrebe za reduktorom

postavljaju se direktno u zglobove i nema posebnog prenosnog mehanizma

44

motora na ??????????????????regulacija i upravljanje robotom sloenije

jedan od osnovnih pravaca daljeg usavravanja robota je ???????????????????????????????????????????????????????????????

Cilj - postizanje pokretljivosti koja bi bila ravna ?????kovoj

?????????????????????????????????kom - nekim dijelovima ?????kovog tijela ????????????????????ivotinjama - pogonski sistem ?????? ???????? ????????????????

Shema lanaca i shema dejstva pogona

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????

pomjeranja u zglobovima - ?????????????? robot

ELEKTROMOTORI JEDNOSMERNE STRUJE

Princip rada

45

Princip rada motora jednosmerne struje

??????????????????????????????? nalazi se u magnetnom polju indukcije

na dijelove okvira AB i CD deluju Lorencove sile - spreg sila momenta - izaziva obrtanje okvira oko ose O'O" - proporcionalno struji kroz okvir

za odranje istog smjera struje u gornjem i donjem delu okvira - koristi se komutator K - provodnici C1 i C2 koji se naslanjaju na komutator nazivaju se

???????

??????????????????????????????????????????????????????????

stalni magnet sa postoljem obrazuje stator motora

???????????????????????????????????????????????????- ????????????????????ti

46

????????????????????????????????

???????????????????????????? i statora

na rotoru pa??????????????????????????????????????????????????????????????????

ne postoj?????????????????????????- izmjena smjera struje u namotajima ??????????????????????????????????????????mom - elektronska komutacija

47

?????????????????

??????????????????????????

slika a - m???????????????????????????????????????????????????? - jednostavnakonstrukcija

nedostatciaka glomazna, ???????? se ??????????????????? smanjuje se ???????????

kretanja zglobova ake

????????????????????????????????????????

slika b - motore postavljati to blie osnovi robota smanjuje ????????????optere?????

48

motori postavljeni iza lakta i predstavljaju kontrateinupogonski momenti od motora se ???????????????????????????????????

zglobova

????????????????????????????????????????????????????????????????

Otvoreni i zatvoreni lanci

49

Prenos pogonskog momenta

prenosa pogonskog momenta od motora do zgloba

Prenos pogonu preko reduktora

problem zazora - i????????????????- malo pomeranje koje se ne moemo kontrolisati

?????????????????????????????????????????????????????????????????

konstrukcija specijalnih vrsta reduktora s velikim prenosnim odnosima sa ??????????????????????????????????????????? - harmonic drive reduktori

Harmonik drajv reduktor

funkcionalni dijelovi:

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

50

el??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

???????????????????????????????????????

??????????????????????????????????????- ulaznu brzinu reduktora

???????????????????- ??????????????????????????????????????????

generator od ?????????????????????????????????????????????????????????deformacije vezuje se za izlaznu osovinu reduktora - ????????????????????

????????????????????????"unazad" za onoliko zuba koliko ih ima manje nego na ???????

n - ?????????????????????????????????neratoru

- ugao koji odgovara jednom zubu

n - ugao obrtanja

ako se ulazna osovina obrne za pun krug =2pi - izlazna osovina ????? obrnuti unatrag za q=n

prenosni odnos reduktora n=/

zbog unutranjih trenja u reduktoru gubi se dio snage

Jedan zglob robota

51

Laktasta shema manipulacionog robota

harmonik drajv reduktora - visoki koeficijentom korisnog dejstva - okvirno od 0,6 do 0,9

Shema pogona zgloba S1

Shema pogona ramenog zgloba

52

Dvij????????????????????????????? zgloba lakta

Pogon translatornog zgloba

MOTORI NAIZMJ?????????????

dobre pogonske karakteristike i jednostavnu konstrukciju

??????????????

problem u sloenosti regulacije motora

asinhroni (indukcioni)???????????????????????????

rotor i statorstator- na??????????????????????????????????????????????????????

rotor - kratko spojen - ne???????????????????????

53

motan (sa eljenim brojem faza) ili kaveznog tipa

Kavezni rotor (a) i motor sa rotorom oblika olje (b)

obrtno magnetno polje - ????????????????? rad indukcionog motora

Obrtno magnetno polje - shema trofaznog statora (a) vezanog u zvezdu (b)

ugaona brzina vektora polja = 2 - sinhrona brzina- frekvencija struje

54

Obrtno magnetno polje - shema dvofaznog statora

Monofazni stator i magnetno polje (????????????

kratkospojeni rotor na koji deluje obrtno magnetno polje

??????????????????????????????????????????

?????????????????????????????????????????????????????????????

sinhrona brzina

????????????????????????????????????????????????????????????tantnom brzinom

promjena brzine - mijenjanje napona i frekvence napajanja motora

????????????????????????????????????

Stator - trofazne namotajerotor - stalni magneta ili namotaji napajani jednosmernom strujom

55

statorski namotaji ne napajaju elektronski komutiranom jednosmernom ???????????????????????????????????????????

obrtno magnetno polje sinhrone brzine - deluje na polove stalnog ?????????????????????????????????????????????

regulacija brzine o ostvaruje se promjenom frekvence napajanja statora

sloena regulacija - ?????????????????????????????????????????????????????veoma irokom opsegu

??????????????

??????????????????g. stepper motors, stepping motors)

????tanje u vidu niza diskretnih uglova pomeraja-koraka

brojem koraka se moe upravljati - upravljanje poloajem

??????????????????????????????????????????????

roboti manjih nosivosti

56

Dvij???????????????????????

????????????????????????

reduktori nisu potrebni

pogoni se tako i postavljaju da nije potreban sloen prenosni mehanizam

Komponente i princip rada

??????????? cilindr sa klipom i servorazvodnik sa magnetnim motorom

????????????????????

????????????????????????????????????????????????????????????????- spoljanje ???????????

57

servorazvodnik razvodnik i magnetni motor sa oprunom povratnom spregom

Konstrukcija magnetnog motora

Princip rada magnetnog motora

kotva s namotajima

58

Cilindar sa servorazvodnikom

?????????????????

???????????????????

????????a ravnotea klipa u cilindru

pd=p1-p2 razlika pritisaka (diferencijalni pritiska)

suprotstavljene sile

59

inercijalna sila klipa

sila viskoznog trenja FT = B

sila ??????????????????????? FM

????????????????????

protok ulja kroz cilindar Q

Q=A

Curenje cpd i sabijanje (kompresija) ulja

curenje - unutranje i spoljanje

koeficijent stiljivosti - ??f-ja % vazduha u ulju

V=V1+V2 - ukupna zapremina ??????????????????????ijevi, servorazvodnik)

???????????????????hidro-motora

konstrukcija hidromotora - translatorno ili obrtno kretanje

???????????????????????????i postavljaju se u zglobove robota

?????????????????dar - motora proizvodi translatorno kretanje

60

Pogon translatornog zgloba

Dvij??????????????????a rotacionog zgloba

PNEUMATSKI POGON

???????????????????????????????????

pokretanje - ???????????????????????iranog zraka

vazduh je, za razliku od ulja, stiljiv

znatno nii pritisci

61

Cilindri jednosmernog i dvosmernog dejstva

??????se rijetkoproblem regulisanja kretanja

zadata promjena brzine

kod prostih industrijskih manipulatora

kretanje od jednog kraja do drugog kraja po nelinearnom zakonu na koji se ne moe utjecati

Princip rada pneumatskog cilindra

???????????????????????????????????????zraka

????????????????

??????????????????????????????????

62

sile teine - prave momenat oko pojedinih zglobova - ??????????????????????zglobova - ???????? komponente ???????????

+

sile inercije - nastale prilikom kretanja robota - ????????? komponente???????????

?????????????????????????????????????

problem uravnoteenja - kompenzacija momenata usljed teina - metoda kontra teina

postavljanje motora za pogon ake - sa suprotne strane zgloba laktadij??????????????????enje

potpuna kompenzacija - kontrateina dovoljno velika???????????????nje ukupne teine robota raste ??????????????????????

motor savladava nekompenzovani dio ????????????????????????????????????????????????????

problem pri radu ????????????????????????

63

??????????????????????????

??????????????????????????????

Mehanizam za kompenzaciju zgloba lakta

gas ili ulje u cilindru vri pritisak na klip i proizvodi silu kompenzacije S3sila pravi kontramomenat oko osovine diska

kompenzator

64

????????????????????????????

Kompenzacija ramenog zgloba

65

DINAMIKA ROBOTA

u ranijim fazama razvoja robotike projektovanje robota ???????????????????????????????????????? i nije se ???????????????????????????????????

???????????aproksimacije

nije bila povezana teorija i praksa

u dananje vrijeme - zahtjevi za sloenim i vrlo brzim robotskim sistemima diktirali su povezivanje teorije i prakse

??????????????????????

podrazumjeva se ???????????????????????????????????????????????????????robota

mehanika - mehanika krutog tijela

????????????????????????????????????

zglobovi S1, S2,..., Snsegmenti 1, 2,..., n

svaki zglob po jedan stepen sloboden stepeni slobode dinamika opisana sa n skalarnih diferencijalnih

????????????????????? - ???????????????

dinamika mehanizama robota moe se opisati:- primjenom optih teorema dinamike sistema (teorema o

??????????????????i t????????????????????????????- primjen????????????????????????

66

- primjen?????????????????????????- Gausovog principa

opte teoreme dinamike

Izdvajanje jednog segmenta lanca

pomeranje teita segmenta opisuje se teoremom o kretanju teita:

- masa segmenta

ubrzanje teita

ubrzanje Zemljine tee

obrtanje tijela oko svog teita opisuje se Ojlerovom vektorskom ???????????

- ugaono ubrzanje

- ugaona brzina segmenta

- tenzor inercije za ose vezanog sistema

SjF i SjM ukupna sila i momenat u zglobu

67

ROTACIONI ZGLOB

Sila i momenti u rotacionom zglobu

TRANSLATORNI ZGLOB

Sile i momenat u translatornom zglobu

UOPTENO

sj - indikator (0 rotacioni, 1 - translatorni zglob)

navedene v????????????????????????????????????- skup ???????????????????? -koje opisuju dinamiku cijelog sistema.

pogonski momenat

68

DIREKTNI I INVERZNI PROBLEM DINAMIKE

direktni problemnalaenje sila koje izazivaju neko zadato kretanje sistema

inverzni problemsile poznate (zadate) i trai se ?????????????????????????????

u roboticisistem=mehanizam robota

??????se pod dejstvom teine i pogonskih sila i momenata

teine tereta, sile i momenti pogonskih motora

kretanjem robota - promjena unutranjih koordinata - q(t)poznati pogon - P(t)

direktni problem - iznalaenje funkcije P(t) za poznato q(t)inverzni problem - iznalaenje funkcije q(t) za poznato P(t)

???????

KOMPLETAN MODEL DINAMIKE ROBOTApodrazumjeva i dinamiku pogonskih motora

????????????????????????? + modeli motora

??????????????????????????????????????????????????

???????????????????????????????????????????????????? ???????????

hvataljka - ????????????????????????????????????????????????????

??????????????????

69

Zadatak pisanja - ?????????????????????????

Zadatak montae - ??????????????????????????????????

Zadatak montae - ?????????????????translatornog para

????????? manipulacija

70

???????????????

posloviprenos materijala, procesne operacije, montaa, kontrola itd

pojam zavrnog ure???? - smeten na "vrhu" robota - obezbeduje izvrenje postavljenog zadatka

lanac robota - minimalna konfiguracijaruka+zavrni mehanizam (aka robota)

zavrni mehanizamsloeni ?????????????????????????????????????????????????????????????

zavrni ur?????- poslednji segment u lancu hvataljka

??????????????????????

tri grupe:- hvataljke,- alati i- mijerno-??????????????????

hvataljke?????????????????????????????????????????????????????????????????????

prenoenja i na kraju ispustiti

hvatanje podrazumeva bilo koji ??????????????????????????????????????????????predmetom radi njegovog prenoenja

alata - ????????????????????????????????????????????????????????????alat - ???????????????????????????????????????????????????????????????????????

zadatci kontrole proizvoda - ?????????????????????????????????????ijernu opremu neophodnu za izvrenje zadatka

71

brza promjen?????????????????? - ????????????????????????????????????????????????vrh robota

HVATALJKE ROBOTAglavna funkcija hvataljke ??????????rst (krut) kontakt sa radnim predmetom,

odri kontakt ????????????????????????????????????????????????????ti predmet

hvatanju, prenoenju i isputanju predmeta.

?????????????????????????????????

mogu se ????????????????????????????????????- hvata???????????????????????????- hvataljke sa vakuumskim, magnetnim ili athezionim sistemom hvatanja,- univerzalne hvataljke.

Hvataljke sa prstima

??????????????????????????????????

prema broju prstiju hvataljke sa dva prsta i hvataljke sa vie prstiju

prema ????????????????hvatanje sa spoljanje i sa unutranje

72

Spoljanje (a) i unutranje (b) hvatanje

p????????????????????????????hvataljke sa obrtnim kretanjem prstiju i hvataljke sa translatornim kretanjem

prstiju

Obrtno (a) i translatorno (b) kretanje prstiju

prema ???????????????????????????????????????????????????????? postavljanje geometrijskih ??????????????????????????????????????????

kretanje predmeta u odnosu na hvataljku geometrija hvatanja je takva da doputa pomeranje predmeta u odnosu

na hvataljku (dakle i ispadanje) ali do pomeranja ne dolazi zbog dijelovanja sile trenja

??????????????????????? predmeta

???????????????????????????????????????????????????????????????????????

motora u kretanje prstiju (hvatanje)- hvataljke sa zglobnim mehanizmom,- ??????????????????????????????- hvataljke sa klinom,- hvataljke sa zavrtnjem,- hvataljke sa uetom i koturom,- ostali tipovi hvataljki.

73

Zglobni mehanizmi za hvatanje

?????????????????????????????

Hvataljke sa klinom Hvataljke sa zavrtnjem

74

Hvataljka sa uetom i koturom

Hvatanje na principu irenja pod pritiskom

Vakuumske, magnetne i athezione hvataljke

"zalijepiti" se za predmet

vakuumske hvataljke - pumpa ??????????????????????????????????????????

?????????????????????????e - sisaljka ili radni predmet - od mekanog materijala

u?????????????????????????????????????- povrina predmeta koji se hvata ravna i ?????

75

Vakuumska sisaljkamagnetne hvataljke -veza ??????????????????????????????????????????

?????????????????????????????????????????

ne zahtjev??????????????????????????

stalni magnet - neophodan poseban sis???????????????????????????

athezione hvataljke - "zalijepe" za predmet posredstvom povrine na koju je nanesena neka materija koja sa materijalom predmeta ostvaruje dovoljnu

athezionu silu

Univerzalne i prilagodljive hvataljke

univerzalne i prilagodljive hvataljke?????????????????????????????????????????????????????

konstruktivna rijeenja koja omogu???????????????????????????????????????????predmetu

univerzalne hvataljke su i hvataljke sa vie prstiju koje

Hvataljka sa prilagodljivim oblikom prstiju

????????????????????????????

76

Pokretanje zgloba na prstu

Hvataljke sa tri motora

SENZORI U ROBOTICI

samostalnost - bitna karakteristika robota

f-ja razvoja tehnologija

robot - mora biti "svjestan" sebe i svoje okoline

???????????????????????????mjerenja sopstvenog poloaja i brzine kao i mjerenj???????????????????????????????????????????????????????????????????????

prostoru

mj?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????se senzori

???????????mjerenje ugaonog i translatornog pomeranja ????????? senzori dodira

???????????mjerenje rastojanja, sile, ubrzanja i sl senzorski vizuelni sistemi

77

unutranjim senzorimjerenje pomeranja i brzina u zglobovima

mjere se tzv. unutranje koordinate i brzine????????????????????????????????????????

obezbeduju informacije za rad najnieg nivoa

spoljanjim senzorimj??????????????????????????????????????????????????????????????dine

daju informacije za vie nivoe upravljanja i na osnovu njih se donose odluke

mjerni pret????????????????????????????????????????????mjerenu) pretvaraju u drugu

npr. potenciometar - pomjeranje pre??????????????????????? - informacija o pomjeranju u analognoj formi

digitalno upravljanje sistemomanalognu informaciju prevesti u digitalni oblik prihvatljiv za ???????????????????

(A/D) konvertorie????????????????????????????????u vrednost napona (analogna informacija)

prevode u digitalnu formubrojna vrijednost mj?????????????????????????????????

D/A konvertorielektronski sklopovi koji realizuju konverziju brojnih podataka ??????????????

naponu (digitalni podatak) prevodi u sam napon (analogna forma)

A/D i D/A KONVERZIJA

A/D KONVERZIJA

podrazumeva nalaenje brojne vrednosti u binarnom brojnom sistemu koja ?????????????????????????????????????????????????????

napon se dovodi na ulaz konvertora - na izlazu dobijamo njegovu brojnu (digitalnu) vrednost u binarnom sistemu

78

etaloni ???????????????????i su brojni ekvivalenti poznati

????????? se ulazni napon radi nalaenja njegove brojne vrednosti

kvant??????????????????????????????????????????????????se moe meritiulazni napo?????????????????????????????????????????????????

A/D konvertori - konstruktivni principkonvertore sa otvorenom i zatvorenom petljom

.

A/D konvertori - ???????????????????????????????????????????????????????ekvivalenta ulaznog analognog napona

konverzija direktnim uporedivanjem ulaznog

analognog napona sa etalonom

ulazni napon izaziva generisanje neke pribline vrednosti napona koja ??????????????????????????????????

???????????????????????ponom

razlika - novo generisanje priblinog napona

???????????????????

poklapanje generisanog napona sa ulaznim = brojna vrednost ulaznog

napona

1. ?????j - ulazni napon se uporeduje sa

etalonima

2. ????????- kondenzator se puni i mjeri se vreme koje je potrebno da se kondenzator

napuni do vrijednosti ulaznog napona -vrijeme se mjeri digitalno i na osnovu tog

vremena ????????????????????????????napona

79

???????????????????????????????????????????????????????????????? - na principu: podatak po podatak

kvant po kvant bit po bit

podatak po podatak (simultana ili jednovremena)ulazni napon ?????????uje sa svim etalonima odjednom

u jednom koraku dobija se brojna vrednost naponapotrebno onoliko etalona koliko se ?????????????????????????????????????????

najmanji etalon = jedan kvantdva susjedna etalona razlikuju se za jedan kvant =????????mjerenja

veoma brz - konverzija u jednom koraku??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

kvant po kvant ??????????zasniva se na brojanju kvantova

u ??????????????????????????????????????????????????????????????????????

jedan kvant - ???????????????????????????onom

??????????????????????????????????????????????????????????????????????

broje se ?????????????????????????????????????????????????????????????????????= digitalna vrednost ulaznog napona

potreban samo jedna komparator,konverzija se vri u vie koraka potrebno vie vremena

bit po bit (postupna konverzija)postupno ??????????????????????????????????????????????????????????

pozicione vrednosti

80

zahtjeva onoliko koraka koliko digitalna vrednost ima bita - binarnih cifara

broj potrebnih etalona jednak je broju bita

npr. konvertor sa samo tri bita???????????????????????, E2 i E3 u odnosu 20:21:22

ulazni napon V1. uporedba: etalon E3

V > E3 bit ima vrijednost 1V < E3 bit ima vrijednost 0 sl???????korak - V se ????????? sa niim etalonom

E2 s??????????????????

D/A KONVERZIJA

???????????????????????ijednosti signala u analogni

na ulaz D/A konvertora - brojni podatak o vrednosti napona (u binarnom brojnom sistemu) - na izlazu ???????????napon

konvertora sa lj???????????????????????????za ulazne podatke od tri bita

Lj??????????????????????????????????????????

signal 1 - ??????????????????????????????????????????????????signal 0 - nema napona

Vr - referentni napon koji definie cifru 1Vi - izlazni napon

81

Vk - broj kvantova Rp - otpor velike vrednosti

MJERENJE POLOAJA I BRZINA U ZGLOBOVIMA ROBOTA

za kompletnu informaciju o poloaju robota - izmeriti uglove obrtanja u rotacionim zglobovima i poduna pomeranja u translatornim

ugaona i poduna pomeranja u zglobovima - mjerenje od "nultog" poloaja

mjesto postavljanja??????a - ???????????????????????????????????????????????na zglob

Rotacioni zglob pokretan elektromotorom

mjerenjeveliko ugaono obrtanje - inkrementalni enkoder

malo ugaono pomjeranje - potenciometar ili apsolutni enkoder

Potenciometarmjerenje translatornog i ugaonog pomeranja

??????????????????????????????

princip mjerenja - linearna ???????????????????????????????????????????????njegove duine - napon linearno zavisi od pomeranja

82

Potenciometri (mjerenje pozitivnih i negativnih pomeranja)

informacija o poloaju mjeriti napon U

????????????????????????????????????

podatak o poloaju zgloba je u analognoj formi

Apsolutni i inkrementalni enkoder

Apsolutni enkoder

Princip rada apsolutnog enkodera

Inkrementalni enkoder

ugaoni ????????????????????????????=2pi/KK - ukupni broj zareza

83

Princip rada inkrementalnog enkodera.

signal u obliku naponskog impulsa

???????????????????????????????

Senzori brzine

??????i za mjerenje ugaonih brzina obrtanja u zglobovima

zglob translatorni - brzina produenog pomeranja ne meri se direktno pretvara se ???????????????????????????????????????????

Tahogenerator?????????????????????????????????????????????????????

radi kao generator

Tahogenerator

ulaz - ugaona brzinu obrtanja osovineizlaz - napon U

podatak o brzini u analognoj formi

84

Digitalni tahometri

????????????????????????

broje se impulsi dobijeni od fotodetektora na koji pada svetlost nakon prolaska kroz zareze na obrtnom disku

meri se ugao / vremenski interval = ugaona brzina

SENZORI DODIRA I SILE

senzori dodira - ????????????????- informacija o dodiru - 0 ili 1senzori sile - mjere sile i momente

Binarni senzori dodira

signaliziraju dodir sa nekim predmetom - raz??????????????????????????a

koriste se kao senzori hvatanja unutarnji senzorispoljanji senzori pipanje okoline

Povrinski binarni sistem dodira

Podjela senzora sile??????????????????????

materijali pod dejstvom sile???????????????????????????

osobine (????????????????????????????????????????????????).

mjerenje ?????????????????????e???????????????????? pod

dejstvom sile deformie - dobija se pomjeranje - podatak o

primjenjenoj sili

deformacija proporcionalna sili

85

????????????????????????????????????????????????????????????

direktno mjerenje silepiezorezistivni materijali -???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? (silicijum????????????????????????????????

??????????????????????????????????????????????nika)

senzori - ?????????????????jerne trakeistezanje ??????va se duina trake mjenja se njena otpornosti i spe????????

otpornosti

????????????????????????????????????m efektu??????????????????? izloeni dejstvu sile, proizvode na svojim krajevima

potencijalnu razliku - ?????????????pon

dobijeni napon relativno brzo opada i nestajeNPR. djeluje sila ????????????????????????????senzora napon U, opada do nule,

iako sila jo djelujesilu ukinemo - ??????????stvoriti napon U

Povrinski senzorski sistem sile ???????ka ko?funkcionalno ????????????????????????????????????? dobivaju se linijske ili povrinske strukture osetljive na silu - linijskim ili povrinski senzorski sistem

za silu

zamena ???a dodira saznavanja oblika predmeta, neravnina na povrini i sl.

2 pristupa povrinskih senzorskih sistema1. sastavljanje od vie ??????????????????nata - svaki funkcionie samostalno

- podaci se obra?uju skupno2. formiranje jedinstvenih povrinskih struktura kojima se upravlja kao

cijelinom

86

Povrinski senzorski sistem sile

dva niza paralelnih provodnika (elektroda)??????????????????????????????????????????????????????????????????????

???????????????????

u f-ji ?????????????????????????????????????????????????????????????????????otpornost u njima

relativno sloen ????????????vanja i obrade podataka

Mjerenj??????????????????????????????????????

?????????????????? - deformabilnu strukturu

s??????????????????????????????????????deformaciju - mjerimo svedenu na translotorno pomeranje ili promjenu duine

??????????????????????

mjere pomeranje na osnovu promjen????????????????????????????promjeni duine otpornika

traka se istee - ??????????????????????? i otpornsot

promjena otpornosti mjeri se mjernim mostom

87

?????????????????????? i njeno postavljanje

Induktivni i ????????????????

???????????????????- ??????????????????dejstvo sile - membrana se ugiba i pomjera se jezgro kalema - mjenja se

induktivnost kalema - ???????????????????????

??????????????????????????????????????????????????

estokomponentno mjerernje sile

podrazumjeva se mjerenje vektora sile F (tri skalarne komponente) i istovremeno mjerenje vektorskog momenta M (tri skalarne komponente)

sile du tri ose i momenti oko tri ose 6 komponentni vektor

(FM) =[FxFyFzMxMyMz]T k

88

????????????????rskog mjerenja sile i momenta

SENZORI BLIZINE I RASTOJANJA

Senzori blizine

detektuju prisutnost nekog objekta u svojoj blizini - unutar zadate zone????????????????????????

radna karakteristika ne mora biti binarna - izlazni signal f-ja udaljenja

induktivni senzoridetektuju prisustvo metalnih predmeta na osnovu promjene induktivnosti

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

magneta karakterisano magnetnim linijama

metalni predmet u blizini magnetne linije se izduuju - presecaju namotaje kalema i u kalemu se indukuje elektromotorna sila koja se detektuje

Induktivni senzor blizine

89

kapacitivni senzorirade na principu detektovanja promjene kapacitivnosti kondenzatora

k?????????????????????????????????????ijenjati ??????????promjeni rastojanja d

Kapacitivni senzor blizine

u??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

????????????????????????????

o??????????????rade na principu odbijanja laserske svetlosti od podloge

90

Laserski senzor blizine

Senzori rastojanja

udaljenost moe se mjeriti na bazi emitovanja talasa - prijema odbijenog signala

ultrazvuk, lasersku svetlost

laserski daljinaridaljinari koji rade u impulsnom reimu i daljinari sa kontinualnim reimom rada

laserski daljinar sa impulsnim reimompredajni i prijemn????????? sistema +?????? vremena

ne mogu koristiti za mjerenje manjih rastojanja

laserski daljinar sa kontinualnim reimom?????????????????????????????????????????????????

91

mjeri se f???????????????????????????????????????????????????????????????????signala

faza signala koji se emituje je 2piftf frekvencat vrijeme

faza primljenog odbijenog signala je 2pift + 2pix/x - ???????????

- talasna duina

OSTALA MJERENJAmjerenje ubrzanja

posredno - mjerenjem inercijalne silesenzor sadri teg - ?????????????????? ??????????????????????????????????????????

mjerenje sileinercijalna sila proporcionalna ubrzanju

mjerenje temperature

????????????????????????????????????????????????????????temom na bazi Doplerovog efekta

Prostorna orijentacija (ugaona) pri kretanju (npr. odstupanje od vertikale) vri se na osnovu iroskopskih mjerenja

UPRAVLJANJE ROBOTIMA

sistem ?????????????j?????????????????????????????????????????????????????????sistemom, ostvari eljeno kretanje sa krajnjim ciljem izvrenja nekog

postavljenog zadatka

92

OPTI STAVOVI O UPRAVLJANJU ROBOTIMA

Pojam i nivoi upravljanja

zadatak upravljanjaobezbediti takvu promjen??????????????????????????????????????????????????

kretanje u zglobovima robota

funkcionalno kretanje vezuje se ????????????????????????

obezbediti takvu promjen???????????????promjen??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????ja u prostoru

NAPRIJED NAVEDENO SE ODNOSI NArad u potpuno poznatim uslovima - precizno definisan radni prostor i radne

operacije

pojava prepreka u radnom prostoru neizvjesnostizvrenje zadatka tada podrazumjeva i stalno ispitivanje prostora oko robota i ????????????????????????????????????????????????tupiti da bi se izvrio zadatak

nije ?????????????????????????????????????????????????robot analiza zak????ak djelovanje

izvriti operacije potrebne da se postigne traeni cilj

upravljanja u vie nivoasvaki vii nivo priprema zadatak i upravlja radom nieg nivoa

??????????????????????????

93

servosistemski nivo - izvrni nivonajnii nivo upravljanja - izvrava neposredno kretanje

prima zadatak od vieg nivoa ili pak, neposredno od ?????ka-operatora ako vii nivo ne postoji

senzorske informacije podatci o poloaju i brzini pomjeranja zgloba

t????????????vri raspodelu kretanja na podsisteme zglobova

zadatak se prima od vieg nivoa ili ?????ka-operatora neposrednorjeava se inverzni zadatak kinematike nalazi se kretanje zglobova

ne zahtjeva dopunske senzorske informacije

strategijski nivoproblemski orijentisan zadatak

formulisan u obliku zahtjeva za izv??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

planiranje kretanja - ????????? vrste optimizacije

??????????????????????????????????????????

najvii nivo upravljanjaprima zadatak orijentisan ka cilju, analizira ga, i formulie radne operacije

potrebne za njegovo postizanje

???????????????????????????????????????????????????

metode ????????????????????????????????????????????????????????????????????????

Preciznost kretanja????????????????????????????

opisuje se: prostorna rezolucija???????????????????????????????????????

prostorna rezolucijanajmanji pomeraj koji robot moe ???????????????????????????????????????

94

????????????????????????????????????zicioniranja - skup diskretnih poloaja u radnom prostoru

diskretizacija posledica digitalizacije podataka o poloaju u memoriji ????????????????????

npr.unutranja koordinata pamti se u obliku 8-bitne informacije koordinata ima

28=256 diskretnih poloaja

????????????????i ????????????????????????????????????????????????????zazor u prenosnom sistemu

e????????????????????????????????????????????????itd.

ponovljivostsposobnost robota da ostvari poloaj koji mu odredi up????????????????

??????????????????????????????????????????????

interval ponovljivostieksperimentalno - ????????????????????????????????????????????????????????????

intervalu ponovljivosti

t????????????????ranjau konkretnom zadatku robot treba ???????????????????????????????????????????

ne poklapa sa nekim od diskretizacionih poloaja

traeni poloaj - ??????????????????????????????????????????????????????????????definisati

t??????????????????????????????lja odstupanje koordinate traenog poloaja od diskretizacionih poloaja

Tipovi upravljanjau????????????????????????????

upravljanje kontinualnim kretanjem

u?????????????????????????????????????????-to-point control)podrazumeva da se robotu zadaje niz ?????????????????????????????????????????

????????????????????

????????????????????????????????????????????????????

95

upravljanje kontinualnim kretanjem (engl. continuons path control)podrazumeva da robot prati zadatu putanju u prostoru uz zadatu promjenu

brzine du putanje

DIGITALNA SHEMA UPRAVLJANJA

??????????a sheme sa povratnom spregom

Upravljanje sa povratnom spregom

Digitalna shema upravljanja

adaptivno upravljanje

96

PLANIRANJE KRETANJA

podrazumeva definisanje nominalnog funkcionalnog kretanja Xnom(t) koje odgovara izvrenju postavljenog zadatka

nekada Xnom(t) ????????????????????????zadatkomnpr. bruenja du konture nekog vara -p????????????????????????

postojanje ?????????????rjeenja nominalnog kretanja?????????????????????bruenja ????????????????????????????????????????????????je

???????????????? -?????nost ????????ih ??????????????

planiranje kretanja izvrnog organa???????????????????????????????????jeavanje

SIMULACIJA KRETANJA ROBOTA

vrij????????????????????????????????om ne moe se smatrati vjerodostojnom dok se ne izvri provjera

provjera - analiza ?????????????????????????????????????????????????????????????????????jednosti parametara

simulacija ponaanja - postupak kojim bi se unaprijed, prij?????????????????????napravljen, analiziralo njegovo ponaanje

s?????????????????????????????????????????????????????????????????????

PROGRAMIRANJE ROBOTA I ROBOTSKI PROGRAMSKI JEZICI

???????????????????????????ranja kretanja??????????????????????

tekstualno programiranje

??????????????????????

???????????????????????se vodi putanjom koja se zahtjeva pri izvrenju zadatkarobot pamti izvreno kretanje i ponavlja ga

razlikujemo r???????????????????????????????

97

r???????????? - ?????k-?????????????????????????????????????botaako je ???????????????????????????????????????????- "kopiju" robota

p??????????????? - r????????????????j????????????????????????k-operator ???????????????????????????????????????????????

???????????????

2. ??????????????????????????????????????robotakoritenjem spoljanjih koordinata

tri Dekartove koordinate "vrh???????????????????????????????+

??????????????????????????????????????????????????????????????

3. ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

98

Shema manipulacionog zadatka.