ROBOTSKA DELOVNA CELICA S 6-OSNIM PARALELNIM ROBOTOM FANUC M … · 2017. 11. 28. · PARALELNIM ROBOTOM FANUC M-1IA Diplomsko delo Študent: Miha TERTINEK Študijski program: Univerzitetni

I

ROBOTSKA DELOVNA CELICA S 6-OSNIM

PARALELNIM ROBOTOM FANUC M-1IA

Diplomsko delo

Študent: Miha TERTINEK

Študijski program: Univerzitetni študijski program 1. stopnje Mehatronika

Smer: Mehatronika

Mentor FERI: izr. prof. dr. Aleš Hace

Mentor FS: izr. prof. dr. Karl Gotlih

Maribor, september 2013

II

III

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Miha TERTINEK

ROBOTSKA DELOVNA CELICA S 6-OSNIM

PARALELNIM ROBOTOM FANUC M-1IA

Diplomsko delo

univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje

Mehatronika

Maribor, september 2013

IV

V

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorjema izr. prof. dr. Alešu Hacetu

in izr. prof. dr. Karlu Gotlihu za pomoč in vodenje pri

opravljanju diplomskega dela.

Posebna zahvala velja moji druţini, za omogočen

študij in podporo.

VI

ROBOTSKA DELOVNA CELICA S 6-OSNIM PARALELNIM

ROBOTOM FANUC M-1IA

Ključne besede: paralelni robot Fanuc M-1iA, virtualna robotska celica, strojni vid, kamera,

pnevmatsko prijemalo, Roboguide

UDK: 004.896:621.865.8(043.2)

POVZETEK

Diplomsko delo opisuje pripravo in realizacijo delovne celice z majhnim in hitrim paralelnim

robotom Fanuc M-1iA, na katerem teče zanimiva demonstracijska aplikacija metanja igralne

kocke. V naši robotski aplikaciji, ki smo jo imenovali Hazarder, robot vrže igralno kocko pod

nadzorom uporabnika, in v kolikor pade šestica, robot uporabnika nagradi s čokoladico.

Izdelava naše robotske aplikacije je obsegala programiranje meta igralne kocke tako, da smo

robota naučili trajektorij, po katerih se naj giblje. Uvedli smo tudi strojni vid za

prepoznavanje in lociranje objektov (kocke) ter štetja (pik). Priklopili smo še preprosto

uporabniško konzolo za nadzor meta. Pri programiranju gibov in obdelavi podatkov s kamere

je bil uporabljen Fanuc-ov preprosti robotski programski jezik TP. Izdelali smo tudi virtualno

delovno celico v okolju Roboguide, da smo lahko preverili gibanje robota, ugotovili omejitve

orientacije prijemala in možnosti kolizij z objekti v delovnem prostoru robota.

VII

ROBOTIC WORK CELL WITH 6-AXIS PARALLEL ROBOT FANUC M-

1IA

Key words: parallel robot Fanuc M-1iA, machine vision, virtual robotic work cell, camera,

pneumatic gripper, Roboguide

UDK: 004.896:621.865.8(043.2)

ABSTRACT

This thesis presents the preparation and realization of the work cell with a small and fast

parallel robot Fanuc M-1iA with an interesting demonstrative dice-throwing application

installed. In our robotic application, named Hazarder, the dice is thrown by the robot under

user's surveillance. If the outcome of the throw are six pips, the user is rewarded by being

offered a chocolate bar. The production of our robotic application included programming the

dice throw, so that the robot was taught on which paths it has to move; and we also

incorporated a machine vision for the purposes of object recognition, location (dice), and

counting (pips). Moreover, we added a simple user console to control the throwing. The

movements and camera data processing were done via Fanuc's simple robotic program

language TP. We also built a virtual work cell in the Roboguide environment in order to

understand the robot's movements; to find out what the holder's orientation wise limitations

are; and to see if there are any collision possibilities with the objects in the robot's

workspace.

VIII

KAZALO

1 UVOD ........................................................................................ 1

1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela .............................................. 1

1.2 Struktura diplomskega dela ....................................................................... 2

2 PREDSTAVITEV ROBOTA FANUC M1-IA/0.5A ........... 3

2.1 Osnovne značilnosti ................................................................................... 3

2.2 Tehnični podatki ........................................................................................ 3

2.3 Gibi ............................................................................................................ 4

2.4 Aktuator ..................................................................................................... 6

2.5 Prenosna ročna programirna enota ............................................................ 7

2.6 Kamera in strojni vid ............................................................................... 10

3 ZASNOVA APLIKACIJE…....…………………………… 15

3.1 Delovna miza ....................................................................................................... 16

3.2 Uporabniška konzola in tipka za zasilni izklop .................................................... 18

3.3 Namestitev kamere ............................................................................................... 20

3.4 Kalibracija kamere in nastavitve .......................................................................... 22

3.5 Simulacija............................................................................................................. 27

3.6 Načrtovanje programa .......................................................................................... 33

4 SKLEP ................................................................................... 38

LITERATURA ........................................................................... 39

Priloga 1:Koda in opis TP programov ................................................................ 40

Priloga 2: Koda in opis programa KAREL ......................................................... 46

Priloga 3: Preglednice uporabniških povezav ..................................................... 49

IX

Kazalo slik

Slika 2.1: Primer giba od točke do točke ............................................................................... - 4 -

Slika 2.2: Primer linearnega giba .......................................................................................... - 5 -

Slika 2.3: Paralelni robot Fanuc M1-iA z označenimi sklepi za rotacije in translacije ......... - 6 -

Slika 2.4: Pnevmatsko prijemalo ........................................................................................... - 6 -

Slika 2.5: Prenosna ročna programirna enota ........................................................................ - 8 -

Slika 2.6: Omejen delovni prostor ......................................................................................... - 9 -

Slika 2.7: Ponazorjeni moţni koti zasuka v zapestju .......................................................... - 10 -

Slika 2.8: Označeno slepo območje prikaza kamere ........................................................... - 11 -

Slika 2.9: Skica nastanka slike ............................................................................................ - 12 -

Slika 2.10: Projekcija slike skozi lečo ................................................................................. - 12 -

Slika 2.11: Centralna perspektiva ........................................................................................ - 13 -

Slika 2.12: Primer pribliţevanja vzporednih črt .................................................................. - 14 -

Slika 2.13: Mlinsko kolo projicirano kot elipsa .................................................................. - 14 -

Slika 3.1: Zamišljena skica delovanja aplikacije ................................................................. - 15 -

Slika 3.2: Skica območja pobiranja in zaznavanja s kamero ............................................... - 16 -

Slika 3.3: Načrt za delovno mizo v programu "Catia" ........................................................ - 17 -

Slika 3.4: Notranji in zunanji del delovne mize .................................................................. - 17 -

Slika 3.5: Sprednja stran krmilnika R-30iA ........................................................................ - 18 -

Slika 3.6: Uporabniška konzola in njeni vhodi na zadnji strani krmilnika.......................... - 19 -

Slika 3.7: Tipka za zasilni izklop in točke meta .................................................................. - 20 -

Slika 3.8: Stara (zgoraj) in nova (spodaj) pozicija kamere.................................................. - 21 -

Slika 3.9: Kalibracijska mreţa ............................................................................................. - 21 -

Slika 3.10: Kalibracija in nastavitve kamere ....................................................................... - 23 -

Slika 3.11: Koordinate točk na kalibracijski mreţi ............................................................. - 23 -

Slika 3.12: Maskiranje objekta ............................................................................................ - 24 -

Slika 3.13: Zaznan objekt .................................................................................................... - 25 -

Slika 3.14: Maskiranje pik in spodaj preštete pike .............................................................. - 26 -

Slika 3.15: Priprava orodja za štetje pik .............................................................................. - 26 -

Slika 3.16: Virtualna in realna delovna celica ..................................................................... - 28 -

Slika 3.17: Nastavitve prijemala, ki omogoča pobiranje in odlaganje ................................ - 29 -

Slika 3.18: Nastavitve podlage za pobiranje in odlaganje objektov .................................... - 30 -

Slika 3.19: Virtualno prijemalo ........................................................................................... - 30 -

X

Slika 3.20: Okno programa simulation editor ..................................................................... - 32 -

Slika 3.21: Skica delovanja meta kocke .............................................................................. - 34 -

Slika 3.22: Diagram poteka celotnega programa................................................................. - 35 -

Slika 3.23: Diagram poteka za programa "Vision" in "Cokolada" ...................................... - 36 -

Slika 3.24: Diagram poteka za programa "Met_Kocke" in "Met_Kocke_OP" ................... - 36 -

Slika 3.25: Okno za urejanje in prevajanje programa v "karelu" ........................................ - 37 -

XI

Kazalo preglednic

Preglednica 2.1: Tehnični podatki ......................................................................................... - 3 -

Preglednica 2.2: Tehnične značilnosti kamere CIS ............................................................. - 10 -

Preglednica 6.1: Uporabniške povezave na priključku "CRMA 62" .................................. - 49 -



XII

UPORABLJENI SIMBOLI

zo - razdalja do objekta

zi - razdalja do slike

f - goriščna razdalja

C - ţarišče kamere

XIII

UPORABLJENE KRATICE

CAD - Computer Aided Design

CMOS - Complementary Metal–Oxide–Semiconductor

SCARA - Selective Compliance Assembly Robot Arm oz. Selective Compliance

Articulated Robot Arm

TCP - Tool Center Point

CNT - Continous

IO - Input/Outputs

VGA - Video Graphics Array

NO - Normally Opened

NC - Normally Closed

DO - Digital Output

DI - Digital Input

IP - Internet Protocol

PNS - Program Name Select

VR - Visual Register

OP - Odpri Prijemalo

ZP - Zapri Prijemalo

Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 1 -

1 UVOD Pred 100 in več leti je bil glavni način dela z uporabo fizične sile. Obdelovanje polj z motiko

so kmalu po iznajdbi motorja na notranje izgorevanje zamenjali kmetijski stroji. Glavni razlog

je bil razbremenitev človeka od teţkih naporov. To je bil tudi eden izmed razlogov za kasnejši

razmah robotike. Z uporabo robotov se je povečala produktivnost in natančnost ter zvišala

splošna stopnja kvalitete produktov in dobička v podjetjih. Tudi roboti so se sprva uporabljali

le za prenašanje teţjih bremen, sestavnih delov ali obdelovancev. S časom so bili zmoţni

dosegati vedno boljšo ponovljivost. V zadnjem času pa se vse pogosteje pojavljajo

takoimenovani pick and place roboti, ki precej olajšajo za človeka monotono in izčrpno delo

sortiranja izdelkov. Robotski manipulatorji s paralelno strukturo intenzivno prodirajo tudi v

industrijske panoge, kot so ţivilska, farmacevtska, računalniška industrija in industrija

zabavne elektronike. Odlikuje jih predvsem velika hitrost manipulacije. Tudi zato sem se

odločil in se v okviru diplomske naloge posvetil spoznavanju in delu z robotsko delovno

celico s 6-osnim paralelnim robotom, japonskega proizvajalca Fanuc, model M1-iA/0,5A.

1.1 Opredelitev diplomskega dela

Zaradi vedno večje potrebe po robotih in njihovih operaterjih, je moţnost diplomskega dela

na enem izmed pravih industrijskih robotov dobra priloţnost za osvojitev nabora novih, med

drugim tudi praktičnih znanj.

Temelj diplomske naloge je bila postavitev delovne celice z robotom Fanuc. Glavni

cilj je bila demonstracijska aplikacija metanja, prepoznavanja in lociranja ter pobiranja

igralne kocke, zaradi katere smo morali delovno celico sproti prilagajati, z namenom, da jo

lahko uporablja vsakdo, ne le izkušen programer.

Začeli smo na ideji, ki je ţe bila poskusno realizirana, ampak ni dala dovolj dobrih

rezultatov. Pobiranje igralne kocke s CMOS kamero proizvajalca CIS, ki je nameščena

statično na ohišju robota, se je vršilo ne le na zasuk kocke ampak tudi glede na postavitev pik.

To pomeni, da se je zapestje robota vrtelo za ±180°, zaradi česar je nastal problem v

dostopanju robota do kocke. Prav tako je bilo večkrat potrebno izboljševati gibanje prijemala

med metom, da bi bilo čimbolj podobno človeškemu.

Z namenom preverjanja moţnosti niţjih stroškov in krajšega časa snovanja aplikacije,

smo napravili še virtualno delovno celico v Fanucovem simulacijskem programu.


- 2 -

1.2 Struktura diplomskega dela

V uvodu je predstavljena tematika diplomske naloge, razlogi za izbor ter cilji diplomskega

dela.

V drugem poglavju je predstavljen robot Fanuc M1-iA, ki je glavna točka našega dela.

V tretjem poglavju je predstavljena zamisel za aplikacijo ter predvidene rešitve in

realizacija.

Četrto poglavje je posvečeno strojnemu delu in prilagajanju delovne celice, pripravi

delovne mize in prostora, zunanje konzole, ter namestitvi kamere ter njeni pripravi za

delovanje.

V petem poglavju je opisano programsko delo, torej priprava simulacije ter

načrtovanja programa na realni delovni celici.

Šesto poglavje prikazuje sklepe, oblikovane tekom diplomske naloge.

V sedmem poglavju pa so navedeni viri.


- 3 -

2 PREDSTAVITEV ROBOTA FANUC M1-IA/0.5A

2.1 Osnovne značilnosti

6-osni robot Fanuc M1-iA s paralelnim mehanizmom se, kot je ţe omenjeno, uporablja v

farmacevtski, prehrambeni in elektronski industriji. Z uporabo kamere lahko ţeljene objekte:

sortira,

prebira,

montira.

Npr. Ločevanje tablet, čipov, montiranje delov na matično ploščo.

Prednosti:

Je majhen,

lahek,

kompakten in

izredno hiter (do 2000 mm/s pri linearnih gibih).

Lahko se uporablja v manjših prostorih. Odlikujejo ga tudi različne moţnosti

montaţe. V primerjavi s klasičnimi SCARA roboti je izjemno fleksibilen in

vsestranski. Njegova masa 17 kg je ob nosilnosti 0,5 kg majhna. 6-osna zasnova

omogoča podajanje objektov s strani, kar poveča prostor za manipulacijo.

Slabost:

V primerjavi s klasičnimi roboti ima omejen delovni prostor.

2.2 Tehnični podatki

Preglednica 2.1: Tehnični podatki

TIP M-1iA/0.5A

Število osi 6

Doseg (mm) Dia. 280, Ht. 100

Ponovljivost (mm) ± 0.02

Kot zasuka zapestja

(stopinje)

J4 720

J5 300

J6 720

Hitrost zapestja J4 1440


- 4 -

(stopinje na sekundo) J5 1440

J6 1440

Zavore Vse osi.

Masa robota brez stojala (kg) 17

Moţnost montaţe Talna, stropna, kotna.

Obratovalna temperatura (°C) Od 0 do 45.

Obratovalna vlaţnost Normalna < 75%.

Kratkotrajna (mesec dni) < 95%.

Brez kondenza.

Vibracije m/s 0.5 ali manj.

IP stopnja (s) IP 20

Krmilnik R-30iA, Mere (mm) (ŠxVxD) 370 x 200 x 450.

Napetost 200-230VAC, 50-60Hz, 1-faza.

Vhodna moč 1.0 KVA

Povprečna poraba 200 Wattov.

2.3 Gibi

Gibi, ki jih lahko izvaja, so standardni. To pomeni, da lahko izvede gib od točke do točke

(point to point), kjer ni pomembna pot, ampak hitrost dosega cilja.

Slika 2.1: Primer giba od točke do točke


- 5 -

V tesnejših predelih delovnega prostora, kjer so moţnosti kolizij večje, lahko

uporabljamo linearne gibe, pri katerih se robot premika po navidezni premici med dvema

točkama.

Slika 2.2: Primer linearnega giba

Moţni so še gibi: po kroţnici, po krivuljah med določenimi točkami, rotacijski gib

zapestja okoli trenutnega poloţaja vrha orodja, ki pa za nas niso prišli v poštev. Poloţajne

spremenljivke so oblike XYZWPR, kjer prve tri koordinate predstavljajo poloţaj v ravnini

glede na osi x, y, z, druge tri pa rotacije okoli prvih treh osi. Točke skozi katere potekajo gibi

so lahko končne ali prehodne. Končne so tiste, ki jih TCP robota popolnoma doseţe in se šele

potem giblje do naslednje, medtem ko se prehodnim le v določenem odstotku pribliţa. To

lahko pri ukazu CNT tudi nastavljamo. Bolj se mora robot točki pribliţati, bolj počasno je

celotno gibanje in obratno, dlje kot jo lahko obide, hitrejši je gib do naslednje točke.

Za premikanje po oseh x, y in z, skrbijo trije motorji, ki premikajo sklepe paralelnega

mehanizma (slika 1: rdeča barva). Tri palice znotraj pa skrbijo za rotacije v zapestju okoli

omenjenih osi (slika 1: modra barva).


- 6 -

Slika 2.3: Paralelni robot Fanuc M1-iA z označenimi sklepi za rotacije in translacije

2.4 Aktuator

Nameščen aktuator je pnevmatsko prijemalo, ki ob proţenju dveh robotskih izhodov

izmenično premika ventile in polni komore. Tako se prijemalo zapira in odpira.

Slika 2.4: Pnevmatsko prijemalo


- 7 -

Dodali smo mu še aluminijaste L-profile, ki se jih lahko poljubno obrača, pri tem pa

spreminjamo moţno velikost predmeta manipulacije. Na te profile so pritjeni plastični

podaljški, s katerimi se objekte prijema. Do prijemala vodijo črni vodniki, ki skrbijo za

proţenje magneta v ventilu. Po modrih cevkah pa dovajamo stisnjen zrak v obe komori.

Uporaba pnevmatskega prijemala je botrovala k dodajanju kompresorja za stisnjen zrak.

Prijemalo tehta okoli 300 gramov.

Robot sam ne more in ne zna obratovati, zato je sestavljen iz dveh sklopov. Prvi je

robot, ki izvaja operacije, drugi pa robotski krmilnik R-30iA, ki je predhodno obdelal

informacije in je nameščen pod robotom ter povezan s kablom.

2.5 Prenosna ročna programirna enota

To je prenosna ročna naprava s tipkami, stikali in krmilnimi palicami, ki omogoča razvoj

programa ter pozicioniranje in orientiranje vrha robota. Upravljanje poteka v celoti prek

uporabniškega vmesnika, imenovanega tudi »teach pendant«, ki je prav tako vezan na

krmilnik. Uporablja se za programiranje in nadzorovanje robota. Poleg ustvarjanja novih

programov, lahko urejamo tudi obstoječe in jih nato poganjamo naprej in nazaj. Zagon je

moţen tudi po korakih, kjer se izvede vsaka vrstica posebej. Nastavljamo % maksimalne

hitrosti. S prenosno ročno programirno enoto lahko premikamo vrh robota v poljuben poloţaj

v delovnem območju ("jogging"), v treh različnih koordinatnih sistemih ("world", "user",

"joint"). Prvi je bazni koordinatni sistem robota v katerem se premikamo po navideznih oseh

x, y in z, ki sovpadajo s podlago. Okoli omenjenih osi se lahko s prijemalom tudi vrtimo.

Drugi je v osnovi enak, le da je to nov koordinatni sistem, določen s strani uporabnika ("user

frame"), ki leţi na določeni oddaljenosti od baznega koordinatnega sistema. Tako ima enaka

točka v obeh sistemih različne koordinate. Koordinatni sistem "joint" pa nam omogoča

premikanje vsakega sklepa robota posebej. Ta nam pride prav v določenih poloţajih, kjer se

lahko pojavi nevarnost singularnosti. Prav tako lahko spreminjamo razne nastavitve krmilnika

in verzijo programske opreme. Moţno je nadzirati robotske, analogne in digitalne vhode in

izhode, ki jih pri aplikaciji nujno potrebujemo. Preko vhoda USB in reţe za kartico pa je

moţno nalaganje programov na krmilnik, ki smo jih napisali ročno ali pa v simulacijskem

programu.


- 8 -

Slika 2.5: Prenosna ročna programirna enota

S "teach pendantom" lahko ustvarjamo tudi koordinatni sistem orodja oziroma "user

tool", saj je razdalja od zadnje prirobnice robota, do vrha TCP odvisna od orodja, ki je

nameščeno. S tem preprečimo kolizije s podlago, objekti ki so predmet manipulacije, ter

moţnimi drugimi roboti v celici.

Fanuc ponuja v okviru strojnega vida namestitev kamere, ter pripradajočo programsko

opremo IrVision za kalibracijo, učenje in pripravo aplikacije. Kar je opisano kasneje.

Nekaj pogosto uporabljenih menijev:

Shift tipka,

nujen

pritisk ob

uporabi

modrih tipk

Menijska

tipka

Tipka za

preklop

med okni

Tipka za

izvajanje

programa

po korakih

Nastavitev

%

maksimalne

hitrosti

Zasilni izklop

Tipke za

učenje in

funkcije

Tipka za

vklop in

izklop

Teach

pendanta,

za »auto«

način

Tipka za

izbiro

programov.

Tipke za

premikanje

robota

(jogging)

Tipke za

izvajanje

programa

naprej in

nazaj

Kurzorji


- 9 -

Za prijavo ter spreminjanje programov in nastavitev: Menu > Passwords > Login.

Nalaganje datotek iz zunanjega medija: Menu > File > File > Utilize > Set device.

Prikaz in sprememba vhodov in izhodov: Menu > IO > Digital/ Analog/ Robot/ UOP

Nastavljanje uporabniške ravnine in vrha orodja: Menu > Frames > Other > Tool/User

Prikaz slike zajete s kamero: Menu > Status > Vision

Ogled koordinat trenutne pozicije: Menu > Position > World/ Joint/ User

Delovni prostor na tem robotu je precej omejen, ker je namenjen le pobiranju in

sortiranju izdelkov na majhnem prostoru. Zaradi tega je pomik po vertikalni osi z zelo

omejen. To je povzročalo preglavice pri načrtovanju trajektorije meta, ki naj bi čimbolj

posnemal človeško gibanje roke pri metanju igralne kocke. Teţave smo rešili z izdelavo

ustrezne delovne mize, ki je delovno površino pribliţala delovnemu prostoru.

Slika 2.6: Omejen delovni prostor


- 10 -

Slika 2.7: Ponazorjeni moţni koti zasuka v zapestju

2.6 Kamera in strojni vid

Za uporabo na našem robotu je bila montirana analogna, črnobela, CMOS kamera

proizvajalca CIS, resolucije VGA.

Ključne lastnosti:

Lahko obratuje pri normalni ali dvojni hitrosti zajemanja slike.

Ima elektronsko zaslonko, ki omogoča čas odpiranja od 1/60 s do 1/20000 s.

Omogoča proţenje s pulznoširinskim modulatorjem (čas ¼ s – 1/20000 s).

Visoka hitrost branja: 60 sličic na sekundo in več pri manj podrobnem zajemanju.

Je majhna, saj je njena masa le 44 g, prostornina pa 29 kubičnih milimetrov.

Preglednica 2.2: Tehnične značilnosti kamere CIS

Značilnost Specifikacija

Poraba energije (W) 1.6 - 2

Obratovalna napetost (V) 12V

Dimenzije š x d x v (mm) 29 x 29 x 29

Natančnost optične osi Center pike 0.1 mm

Resolucija (pik) 659 (h) x 494 (v)

ZAPESTJE


- 11 -

Efektivna resolucija (pik) 648 (h) x 494 (v)

Obratovalna temperatura (°C) Od -5 do 45

Slika 2.8: Označeno slepo območje prikaza kamere

Strojni vid

Slika, ki jo vidimo na zaslonu, je pravzaprav preslikava 3D predmeta iz realnega sveta na

dvodimenzionalno raven, kakršno lahko zaznavamo. 2D digitalna slika je matrika mnoţice

delov slike ali slikovnih elementov. Ta je bila zapisana kot pretvorba analognega signala v

digitalni, med procesom vzorčenja in kvantizacije. Bistvena značilnost strojnega vida je

simulacija človeških moţganov, ki si na podlagi dvodimenzionalne slike ustvarijo podobo

resničnega sveta. Strojni vid podobno naredi z elementi prej omenjene matrike, torej si

vizualizira 3D sceno.

Prvi koraki zajemanja slike segajo v 19. stoletje s takoimenovano kamero na luknjico.

To je bila v bistvu škatla, ki ni prepuščala svetlobe, na sredini pa je imela majhno luknjico. Na

stranici za luknjico se je pojavila obrnjena slika. Luknjica je sluţila za izostritev slike. Na

podoben način delujejo tudi človeške oči pri močnejši svetlobi. Majhna luknjica prepušča zelo

malo svetlobe in posledično so slike precej temne oziroma je potrebno dovolj zunanje

svetlobe.

Efektivna

površina

Slepo

področje


- 12 -

Slika 2.9: Skica nastanka slike

Kamere z lečami so bile razvite ravno iz tega razloga. Leče, ki imajo lahko večji

premer, zbirajo svetlobo na večjem območju in lahko formirajo enako sliko kot kamera z

luknjico, le da je slika svetlejša. Pri tem nastane prav tako obrnjena in nekoliko manjša slika

od realne.

Slika 2.10: Projekcija slike skozi lečo

(2.1)

Pri čemer velja enačba (2.1) in je zo razdalja do objekta, zi je razdalja do slike in f

goriščna razdalja leče.

Virtualna

slika

Luknjica

Projekcija

predmeta

Realni objekt

Projekcija


- 13 -

Pri strojnem vidu je bolj pogosta uporaba centralne perspektive. Ţarki se zbirajo v

ţarišču kamere {C}, neinvertirana slika pa se projecira na razdalji z = f od kamere. Z uporabo

podobnih trikotnikov potrdimo, da je točka iz 3D koordinatnega sistema P=(X,Y,Z)

projecirana na dvodimenzionalno ravnino kot p=(x,y). Kjer veljata enačbi (2.2) in (2.3).

(2.2)

(2.3)

Slika 2.11: Centralna perspektiva

Nekaj lastnosti takšne projekcije:

Transformacija iz 3D prostora na 2D ravnino.

Ravne črte v prostoru se na ravnini projicirajo v ravne, medtem ko se vzporedne črte

vedno bolj pribliţujejo druga drugi in se na »obzorju« zdruţijo.

Stoţnice so projicirane kot stoţnice, naprimer kroţnica se lahko pojavi kot kroţnica ali

kot elipsa, odvisno od kota zasuka med kamero in objektom.

Točk iz prostora ne moremo nikakor enačiti s točkami v ravnini.


- 14 -

Slika 2.12: Primer pribliţevanja vzporednih črt

Slika 2.13: Mlinsko kolo projicirano kot elipsa

Univerza v Mariboru– Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 15 -

3 ZASNOVA APLIKACIJE

Zahteva, ki naj bi jih aplikacija zadovoljevala, je bila metanje igralne kocke pod nadzorom

uporabnika, na podlagi števila pik pa izročitev nagrade oziroma nov poskus.

V smislu zasnove aplikacije je bilo potrebno te zahteve npr. kupca, prevesti v inţenirske, to

pomeni določiti rešitve za ţeleno delovanje, pri tem pa upoštevati omejitve in znanje.

Predvideni so bili koraki, ki si sledijo in določajo potek aplikacije:

1. korak: Lociranje in pobiranje kocke (strojni vid).

2. korak: Signaliziranje uporabniku, da lahko s pritiskom na tipko prične z metom kocke.

3. korak: Robot izvaja met po vnaprej določeni trajektoriji, dokler je funkcijska tipka

pritisnjena. V trenutku, ko je funkcijska tipka sproščena se prijemalo odpre ter tako spusti

kocko.

4. korak: Vnovično lociranje kocke in identifikacija števila pik.

5. korak: Preverjanje in primerjanje števila pik.

6. korak: Število pik je med 1 in 5. Sledi pobiranje kocke in poziv k ponovnem metu.

7. korak: Število pik je 6. Sledi pomik na pozicijo zalogovnika in pobiranje čokolade.

8. korak: Signal uporabniku, da lahko ob pritisku tipke sprejme čokolado. Vrnitev v začetno

pozicijo in priprava na ponovni met.

Slika 3.1: Zamišljena skica delovanja aplikacije

Točka meta Smer metanja


- 16 -

3.1 Delovna miza

Na podlagi predvidenega poteka, je bilo potrebno zasnovati delovno celico za nemoteno

izvajanje aplikacije. Na obstoječi sistem smo dodali delovno mizo, uporabniško konzolo ter

dodatno tipko za zasilni izhod. Neizogibne so bile tudi spremembe pozicije kamere.

Slika 3.2: Skica območja pobiranja in zaznavanja s kamero

Nujna je bila prilagoditev delovnega prostora z dvigom spodnje ploskve, kar smo

izvedli z delovno mizo. Najprej smo jo glede na ţeljene mere izrisali v programu za

oblikovanje Catia. Za okvir smo izbrali les, zaradi enostavnosti obdelave in ugodne teţe.

Sredinski del je iz stiropora, ki ob nenamerni koliziji prej popusti kot prijemalo. Tako smo

zaščitili stroj pred poškodbami. Dodani so bili še aluminijasti in plastični profili, ki so omejili

padec kocke na območje, kjer je moţno pobiranje in branje s kamero. Najbolj primerna

podlaga za branje je bil črn šeleshamer papir, saj ne odbija neţelene svetlobe. Barva igralne

kocke je bela s črnimi pikami, ker tako najbolj pride do izraza kontrast, potreben za uspešno

branje. Aplikacija se lahko uporablja v vsakem prostoru, saj smo dodali še dodatno osvetlitev,

ki je bistvena za uspešno prepoznavanje kocke.

Območje delovnega

prostora robota. Le tukaj

TCP doseţe našo kocko.

Območje zaznavanja

kamere

Naris

Tlorisni pogled


- 17 -

Slika 3.3: Načrt za delovno mizo v programu "Catia"

Slika 3.4: Notranji in zunanji del delovne mize


- 18 -

3.2 Uporabniška konzola in tipka za zasilni izklop

Upravljanje robota lahko poteka preko prenosne ročne programirne enote v ročnem reţimu,

lahko pa tudi preko zunanje uporabniške konzole v avtomatskem reţimu. V ročnem je hitrost

omejena na 250 mm/s. Takrat poteka upravljanje v celoti prek teach pendanta. S ključem

lahko preklopimo v avtomatski reţim. Takrat tudi izklopimo prenosno ročno programirno

enoto in aktivna postane uporabniška konzola. Z njo lahko upravljamo vnaprej s programirano

aplikacijo. V avtomatskem reţimu so dosegljive hitrosti do 2000 mm/s.

Slika 3.5: Sprednja stran krmilnika R-30iA

Naša konzola vsebuje bel vrtljiv preklopnik s tremi pozicijami, na katerem izberemo

program, ki ga ţelimo zaganjati. Izbiramo lahko med dvema prednastavljenima programoma.

Zelena start tipka, s katero program zaţenemo ter rdeča tipka za prekinitev. Te tipke so

povezane na sistemske vhode krmilnika, kar pomeni, da imajo stalno funkcijo, ki je

programsko ne moremo spremeniti. Na drugi strani pa je na digitalni vhod povezana bela

funkcijska tipka, ki je predvidena za interakcijo z uporabnikom. Njena funkcija se lahko

programsko poljubno spreminja, trenutno pa se z njeno pomočjo izvaja met in oddajanje

čokolade. Na lučko bele tipke smo sprogramirali utripanje, ko ţelimo od uporabnika neko

akcijo.

Zelena, rdeča in lučka na preklopniku indicirajo naslednje poteke: program je izbran,

teče, je ustavljen. Povezave s krmilnikom so podrobneje opisane v prilogi 3. Stikalo za zeleno

tipko je NO, torej ko ga pritisnemo ga sklenemo. Rdeča tipka pa je kombinacija dveh NC in

Gumb za vklop

in izklop.

Preklop med ročnim

in avtomatskim

načinom.

Reţa za spominsko

kartico.


- 19 -

NO stikal. Ta tipka proţi dva vhoda, prvega s pritiskom sklenemo, drugega pa razklenemo.

To ima varnostno funkcijo, saj bi se v primeru pretrganja vodnika delovanje ustavilo, enako

kot ob pritisku tipke.

Slika 3.6: Uporabniška konzola in njeni vhodi na zadnji strani krmilnika

Signali in povezave, ki smo jih uporabili so sledeči:

Priključek CRMA 62:

Bela lučka je povezana na mesto A št. 1 in digitalni izhod 101,

bela tipka na mesto B št. 1 digitalni izhod 101.

NO stikalo rdeče tipke je priključeno na mesto B št. 2 in digitalni vhod 102.

Mesti SDICOM 1 in 2 smo po navodilih povezali na maso. DOSRC 1 pa na +24V.

Priključek CRMA 63

Na 13. mesto dela B, CMDENBL, smo povezali lučko preklopnika. Na 14. signal

FAULT ter lučko rdeče tipke, na 16. Mesto pa lučko zelene tipke in signal BUSY.

Na delu A smo povezali 1. mesto na signal XHOLD ki ga aktivira NC rdeča tipka ter

s tem zaustavi potek programa. 3. mesto zaseda zelena tipka in signal START za

zagon programa. Na mesta 5-8 smo povezali signale PNS za zagon programa po

imenu, ki ga določimo s smerjo preklopnika. Četrto mesto in signal ENBL smo morali


- 20 -

povezati na +24 V, za omogočeno delovanje. Iz enakega razloga pa mesto devet in

SDICOM3 na 0 V.

Dodali smo še dodatno tipko za zasilni izklop. Ta je laţje dosegljiva kadar rokujemo z

uporabniško konzolo. Namestili smo jo levo, na podstavek robota.

Sestavljena je iz dveh NC stikal, ki sta povezani na priključek CRMA 64. Uporabljena so bila

prva štiri mesta na delu B. Nanje smo po vrsti povezali izhod ter vhod za prvo NC stikalo, ter

izhod in vhod za drugo NC stikalo.

Slika 3.7: Tipka za zasilni izklop in točke meta

3.3 Namestitev kamere

Predhodno je bila na robotu ţe nameščena kamera, pritrjena s posebnim nosilcem. Poloţaj

kamere nam glede na območje zajemanja ni ustrezal, saj je kamera zajemala preveč prostora,

kjer robot ni mogel doseči in pobrati kocke. Na prvotni lokaciji tudi premikanje in

nastavljanje poloţaja kamere ni bilo mogoče zaradi oviranja ohišja. Zato smo izdelali nov

nosilec. Ta je nameščen niţje in bliţje podnoţju robota. Rezkane ima dodatne utore, da lahko

kamero poljubno premikamo po nosilcu, kar nam omogoča uporabo tudi za druge aplikacije.

P4

P3

P2

P1


- 21 -

Slika 3.8: Stara (zgoraj) in nova (spodaj) pozicija kamere

Kamero je bilo za pravilno delovanje potrebno najprej konfigurirati in nastaviti. V ta

namen smo ţe prej določili vrh orodja robota ter uporabniško ravnino tako, da smo se z

vrhom orodja pomaknili do skajnih točk osi x in y, ter se dotaknili centra kalibracijske mreţe

kamere (metoda 3 točk). Tako smo poskrbeli za usklajenost uporabniške ravnine in delovnega

območja kamere. Le na tak način se lahko pravilno izvede preračun razdalje in zasuka od

naučene lege predmeta. Kalibracijsko mreţo smo kasneje uporabili za konfiguracijo kamere.

Slika 3.9: Kalibracijska mreţa


- 22 -

Kamera in njene funkcije se programirajo preko računalnika in mreţnega kabla. V

programu internet explorer smo vpisali IP naslov: 192.168.0.1, ki nas vodi do programskega

paketa iR Vision. To je IP naslov robota.

3.4 Kalibracija kamere in nastavitve

Kamero je bilo potrebno pred uporabo kalibrirati, nato pa jo naučiti na zaznavanja objektov in

štetja.

Najprej smo pognali "Vision Setup" in nato "Camera Setup". Tu lahko nastavimo ali je

kamera montirana na robotu ali pa fiksna, kot v našem primeru, zato smo morali okence pri

"Robot mounted camera" pustiti prazno. To je osnovna nastavitev kamere. Za kalibracijo smo

pognali "Grid Pattern Calibration", kar pomeni kalibracija kamere glede na kalibracijsko

mreţo. Za to je najbolje, da se ujema z uporabniško ravnino, kjer mečemo kocko. Pri

nastavitvah smo morali izbrati prej določeno uporabniško ravnino.

Prav tako je bilo potrebno vnesti goriščno razdaljo kamere, ki je 8.0 mm in razdaljo

med točkami na kalibracijski mreţi, ki smo jo uporabili, v našem primeru 19.5 mm. Lahko bi

uporabili katerokoli od predlog, odvisno od velikosti področja, ki ga ţelimo zajemati.

Ko smo nastavili vse potrebne parametre, smo kliknili še na "Set Frame" ter "Find".

Program nam je sam sporočil ali je kalibracija kamere potekla uspešno, z zeleno obarvanim

tekstom »trained«. Kamera na tak način svoje vidno območje razdeli na manjše odseke in jih

lokalizira. Kasneje, ob padcu kocke, določi odmik in zasuk od izhodiščne lege ter jo tako

lahko pobere.


- 23 -

Slika 3.10: Kalibracija in nastavitve kamere

Slika 3.11: Koordinate točk na kalibracijski mreţi

Pravilnost zaznanih točk smo preverili glede na izpis koordinat na sliki 3.11. Uporaba

enostavnih geometrijskih enačb pride še kako prav. V primeru, da imajo določene točke dva


- 24 -

centra, torej enega rdečega ter enega zelenega, to preprosto ponazarja razliko med prebrano

ter izračunano točko. Če pa je bila točka dislocirana od mreţe, oziroma prebrana med dvema

kalibracijskima točkama, smo jo preprosto označili ter pobrisali v stranskem oknu pod

zavihkom "points".

Po kalibraciji in konfiguraciji je bila kamera pripravljena za učenje prepoznavanja

objektov. Za konfiguracijo prepoznavanja kocke in pik je bilo potrebno ustvariti nov 2-D

"Single Vision Process", ki smo ga našli v meniju "Vision Process Tools". Novo

ustvarjenemu procesu smo dodali orodji za iskanje poloţaja ter štetje pik.

Za prepoznavanje objekta smo si morali najprej načrtati sredino območja, od koder se

je lahko računal odmik od začetne lege. To smo s svinčnikom fizično označili na podlago.

Nastavili smo referenčno pozicijo na prej označeno sredino in zadevo shranili. Ponovno se je

izpisal zeleni tekst "trained". V to pozicijo smo kasneje kocko tudi postavili in jo učili

poloţaja.

Dobro je, da je kocka obrnjena pravokotno na ravnino, saj tako laţje poteka začetno

zaznavanje in maskiranje. Nadaljevali smo z učenjem iskanja kocke ter maskiranjem

površine. Dodali smo orodje "Geometric pattern tool" (slika 3.12).

Slika 3.12: Maskiranje objekta


- 25 -

Za maskiranje smo se odločili, ker bi bila drugače pri sami orientaciji kocke

upoštevana tudi postavitev pik, pri čemer je pri nekaterih ploskvah omogočena rotacija kocke

za 360° torej +180° ter -180°. Posledično bi se tako obrnilo tudi prijemalo. Če pa je površina

kocke maskirana, lahko s prijemalom po objektu posega le s kotom zasuka 90° torej +45° ali

-45°, saj je kocka z vseh strani enaka.

Maskiranje smo nastavili tako, da smo obkljukali okvirček "Training mask" in ga

povlekli preko kocke. Za najboljše se je izkazalo, da kocko maskiramo skoraj po celotni

površini. Nastavitev smo shranili in preizkusili s pritiskom na "Snap and Find". Izpisalo se je

nahajališče objekta glede na kalibracijsko mreţo.

Slika 3.13: Zaznan objekt

Ko smo objekt uspešno zaznali, smo morali na njem prešteti še pike. Dodali smo

"Geometric Pattern Tool". Postopek je bil v celoti enak kot pri prepoznavanju kocke, le da

smo maskirali vse ostalo, razen pike in malega kolobarja okoli nje. Tako je bila lahko zaznana

na vsaki ploskvi vsaka pika posebej.

Ponovno smo preizkusili delovanje s "Save" in nato "Snap and Find", ki nam je vrnilo

pravilno število pik na kocki.


- 26 -

Slika 3.14: Maskiranje pik in spodaj preštete pike

Do zdaj smo vse pike zaznali, nismo pa jih še prešteli. Zato smo dodali nov proces:

"Measurement Output Tool".

Izbrali smo ime našega procesa za prepoznavanje pik. Nato smo izbrali kam v vizualni

register se bo podatek shranil. Tega smo potrebovali za nadaljno obdelavo in delovanje, kjer

je bil uporabljen kot pogoj v logiki programa. Preizkus nam je vrnil število pik, ki jih je

zaznal.

Slika 3.15: Priprava orodja za štetje pik


- 27 -

3.5 Simulacija

Po uspešni namestitvi in pripravi vseh perifernih modulov, smo ţeleli začeti s

programiranjem programa za metanje kocke. To je program, ki vsebuje vse točke, skozi

katere se giblje prijemalo pri metu. Na tem mestu se nam je zataknilo, saj nismo vedeli točnih

meja delovnega prostora ter moţnosti kolizij z drugimi objekti.

Zato smo se odločili uporabiti Fanucov programski paket Roboguide, ki omogoča

simuliranje uporabnikove delovne celice in tako virtualizirali naš proces.

Roboguide

Nov projekt smo odprli s klikom na gumb file in nato new cell. Nato smo izbrali ime celice in

s klikom naprej prišli do menija, kjer smo lahko izbirali med novim robotom ali pa takim, ki

smo ga ţe uporabili v kakšni prejšnji delovni celici. V naslednjem koraku smo izbrali verzijo

programske opreme, ki smo jo ţeleli uporabljati na našem virtualnem robotu. Nato smo izbrali

še aplikacijo za poganjanje. Pri nas je bil to Handling Tool. Peti korak je bila izbira ţelenega

robota iz velikega nabora podprtih. V naslednjem koraku smo lahko izbrali dodatnega robota

v našo delovno celico. Klik na gumb naprej nam je pokazal dodatne progamske opcije na

robotu, kot so 2D vision, karel in ostali. S čarovnikom smo tako končali. Med nalaganjem in

inicializacijo virtualne celice, nas je program še vprašal za kota med robotom in stojalom ter

stojalom in podlago. V našem primeru sta oba kota 0°. Za vnos tega smo morali najprej

razširiti virtualni teach pendant in spodaj izbrati ikono "TP KeyPad". Inicializacija se je

nadaljevala in pokazala se je naša delovna celica z robotom, ki smo jo lahko nato oblikovali

po ţelji.

V manjšem oknu cell browser lahko dodajamo ovire oziroma objekte, kreiramo programe in

vnašamo spremenljivke. Gumbi v orodni vrstici izdajo svojo funkcijo ob postanku z miško

nad vsakim.

Roboguide nam omogoča tudi natančno modeliranje delovne celice z CAD modeli,

nekaj jih je vključenih ţe v knjiţnici. Prav tako lahko vse elemente pozicioniramo in

dimenzioniramo primerljivo realnim razmeram.

Izmeriti in skicirati je bilo potrebno stojalo v realni delovni celici. Na podlagi teh mer,

smo izdelali CAD dele v programu Catia. Morali smo konstruirati tudi stojalo na katerem

robot stoji, saj ga knjiţnica ni ponujala. Po izvozu v primeren format smo pozicionirali

posamezne dele v prave dimenzije, ter tako sestavili stojalo in delovno mizo. Pomagali smo si


- 28 -

z moţnostjo "measure". V meniju "objects" smo izbrali objekte, ki jih bomo pobirali,

prenašali in spuščali. Tudi kocka in čokolada sta realnih dimenzij.

Najprej smo morali prijemalu nastaviti koordinate vrha orodja, glede na zadnjo

prirobnico zapestja. To smo določili glede na realno prijemalo. Po meritvah prijemala smo mu

nastavili tudi natančne dimenzije in maso. Naslednji korak je bilo dodajanje in spoznavanje

objektov ter njihove lokacije in orientacije. Obkljukali smo objekta čokolada in kocka, ki smo

ju ţeleli premikati. V oknu za prikaz odmika od koordinatnega izhodišča je prikazan poloţaj

objekta v prijemalu. Tukaj lahko spreminjamo vrednosti, lahko pa ga premikamo kar s

prijemanjem posamezne osi koordinatnega sistema objekta. Za vsak objekt je bilo potrebno

določiti tudi na katerem delu konstrukcije leţi in izbrati ustrezno poleg gumba »Move to«.

Nato smo s pritiskom tega gumba poskusili ali prijemalo lahko doseţe objekt. Podrobne

nastavitve so vidne na spodnji sliki.

Slika 3.16: Virtualna in realna delovna celica


- 29 -

Slika 3.17: Nastavitve prijemala, ki omogoča pobiranje in odlaganje

Objekte smo morali določiti tudi na določeni ploskvi, na kateri se pojavljajo. Prav tako

jih je bilo potrebno pozicionirati ter jim določiti mere, enake realnim. Obkljukati je bilo

potrebno še dve okenci na desni sliki, s čimer podlaga dovoljuje, da se z nje objekti pobirajo

in nanjo polagajo. Dodana je bila še zakasnitev pred uničenjem, ki mora biti malo večja, saj

drugače objekt prehitro izgine. Ponovno smo s pritiskom na gumb »Move to« preverili ali se

prijemalo lahko premakne do objekta in ga pobere. Nastale so teţave z orientacijo objektov

napram orientaciji prijemala. Zato smo se ponovno vrnili v okno za pozicioniranje in z

rotiranjem okoli osi objekte pravilno obrnili.


- 30 -

Slika 3.18: Nastavitve podlage za pobiranje in odlaganje objektov

Slika 3.19: Virtualno prijemalo


- 31 -

Zaradi zadovoljitve zahteve po kompatibilnosti programa med virtualno in realno

delovno celico, smo prilagodili še uporabniški koordinatni sistem oziroma uporabniško

ravnino. Ta je precej odstopala od bazne, saj je ničla tega sistema nekje v ohišju robota in

praktično nedosegljiva. Uporabniška ravnina se od bazne razlikuje le za razdaljo med

središčema obeh koordinatnih sistemov.

Lotili smo se načrtovanja programa. Najprej smo z virtualnim teach pendantom v

programu Roboguide le premikali vrh robota in tako iskali meje ter moţne kolizije z elementi

in delovno mizo. Met smo poskušali načrtovati, da bi izgledal čimbolj naraven. Preizkusili

smo tudi pobiranje igralne kocke ter čokolade. Glede na omejitve delovnega prostora, smo

morali delovno mizo malenkost spremeniti, da je zadovoljevala naše ţelje.

Izdelali smo enostaven program, ki vključuje vse pozicije identične realnim. Ker so

nas zanimale le kolizije in omejitve, smo poloţaj kocke izbrali fiksno. Določili pa smo

trajektorijo za pribliţevanje kocki ter zalogovniku za čokolade. Poleg tega smo preizkusili

tudi funkcijsko tipko in navidezno šestico na kocki, ki smo ju simulirali z dvema digitalnima

izhodoma. Prvi je bil pogoj za vračanje v osnovno pozicijo in ponoven poskus meta oziroma

za spuščanje kocke in odpiranje prijemala. Drugi pa je pogojeval pot k zalogovniku za

čokolade oziroma pobiranje kocke in ponovno metanje.

Programiranje je moţno kot na realnem robotu v virtualni prenosni ročni programirni

enoti, le da moramo za simulacijo pobiranja in odlaganja stalno znova poganjati podprogram.

Lahko pa programiramo prek Simulation editorja, ki sam doda simulacijo za pobiranje in

enostavno beleţi trenutne poloţaje in poloţaje na objektih. Koordinate lahko tudi ročno

popravimo, nastaviti pa je moţno še orientacijo, hitrost ter ali je točka končna ali pa se v

bliţini ţe začne premikati v naslednjo. Večina gibov, ki niso v bliţini objektov manipulacije,

je od točke do točke. Ti so čimhitrejši, točke pa obidemo z najmanj pribliţevanja. Kjer pa

obstaja nevarnost trka, pa smo se odločili za linearne gibe. Za samo logiko smo uporabljali

labele in pogojne skoke.V simulacijo smo ţeleli vključiti tudi kamero in pa naključno

pojavljanje igralne kocke na delovni mizi, ampak smo bili za to prikrajšani zaradi

pomankljive podpore za kamero v študentski verziji programa Roboguide.

Dokončan program, ki je zadovoljil naše zahteve po delovanju na virtualni celici, smo

prek usb ključa prenesli na realno celico. Namesto animacij odpiranja in zapiranja prijemala

je bilo potrebno vstaviti pravilne robotske izhode. Poskusni zagon, ki je bil uspešen, smo

opravili pri hitrosti 5% zaradi varnosti. Tako smo dokazali, da je uporaba programov za

načrtovanje virtualnih celic smotrna. V enakem časovnem obdobju lahko na virtualnem

modelu dela več ljudi, na realnem pa le posameznik. Prav tako prihranimo čas in denar, ki bi


- 32 -

bila potrebna za morebitno popravilo ob nenamerni poškodbi dela robota med učenjem

poloţajev.

Slika 3.20: Okno programa simulation editor

Z oranţno so označene ikone in funkcije, ki jih uporabljamo za načrtovanje programa.

S tipko "Record" lahko posnamemo trenutni poloţaj, do katerega smo prišli s prostim

premikanjem prijemala v virtualnem teach pendantu. Koordinatne točke lahko tudi poljubno

spreminjamo, nastavljamo hitrost, vrsto giba in pa ali je točka končna ali prehodna. Naslednji

gumb je "Move to", ki nam omogoča direkten premik TCP do posameznega objekta ali pa do

katerekoli točke v našem programu, če prej nanjo kliknemo, da se obarva modro, nato pa

pritisnemo gumb "Move to". Z gumboma "Forward" in "Backward" lahko poganjamo

program naprej in nazaj. Gumb "Inst" pa ima enake funkcije kot na realnem robotu. Tukaj se

nam odpre meni za izvedbo simulacije za pobiranje in odlaganje objektov, nastavitve

zakasnitev, izvedbo programskih skokov, pogojnih ukazov ter label.


- 33 -

Na podlagi izsledkov in spoznanj, ki so nam jih dali rezultati simulacije, smo začeli

pripravljati programe, ki bodo tekli na realnem robotu in bodo zajeli vse zahteve opisane na

začetku.

3.6 Načrtovanje programa

Najprej se poţene program, ki ga aktiviramo s preklopnikom na konzoli in pritiskom na tipko

start. Poimenovan je "PNS 0101", saj smo v taki konfiguraciji vezali preklopnik na

uporabniške izhode na konektorjih na zadnjem delu robota. Funkcija se imenuje "Program

name select". Vanjo dostopamo prek teach pendanta, gumb "Meni" > "Setup">"Prog Select".

Ta program kliče prvi program imenovan "Fanuc kocka", ki robota postavi v referenčno

točko. Nato se poţene program "Vision". V njem poteka vision proces, torej z uporabo

kamere beremo poloţaj, orientacijo kocke ter število pik. Odvisno od števila pik robot kocko

pobere ali pa nas nagradi s čokolado. Podatek o poloţaju in rotaciji, ter številu pik igralne

kocke je zapisan v vizualnem registru "VR[1]". Nato smo število pik prepisali v register

"R[200]" saj smo ga potrebovali kot pogoj za vejitev.

V primeru, da je število pik 6, skoči v program "Cokolada", kjer se prijemalo pribliţa

zalogovniku za čokolade, jo prime in preda uporabniku. Na tem mestu se poţene program

"Utripanje_fun_tipk", s katerim z utripanjem bele tipke od igralca pričakujemo akcijo. Robot

po pritisku funkcijske tipke prebere registre, kjer sta zapisana poloţaj in orientacija kocke, jo

pobere in čaka v referenčnem poloţaju za met. Lahko ponovno mečemo.

Če pa nam ni uspelo vreči šestice, se program "Vision" izvede do konca. Kocko se

locira in pobere ter vrne v referenčno točko. Zaţene se program "Met_kocke", z njim pa

utripanje lučke, ki od nas ţeli, da s pritiskom na funkcijsko tipko pričnemo izvajati met.

Pritisk na fukncijsko tipko je pogoj za zagon podprograma "Met_kocke_OP" . Robot premika

prijemalo od ene do druge skrajne lege za metanje tako dolgo, dokler tipke na smiselnem

mestu ne spustimo.


- 34 -

Slika 3.21: Skica delovanja meta kocke

Med metanjem kocke se nam je pojavil problem, saj smo pri višjih hitrostih teţko

zadeli kamerino območje prepoznavanja. Ali je bil met predčasen ali pa smo kocko spustili

med metom nazaj. Zato smo dodatno zaščito pred neţelenim prehitrim ali prepoznim metom

izvedli z ukazom, ki postavi digitalni izhod, ko je prijemalo v določeni oddaljenosti od

končne točke. Iz meta kocke ponovno skočimo v program "Vision".

"Met_kocke_OP" se izvaja cel cikel metanja kocke in skrbi, da se v trenutku spuščene

funkcijske tipke in ob pogoju bliţine končne točke prijemalo odpre. Sama trajektorija meta pa

se kljub odprtemu prijemalu izvede do konca, saj je bila to najuspešnejša metoda, da je kocka

zadela ţeleno območje.

Za bolj nazorno predstavo teţje razumljivih delov poteka programa, so priloţeni tudi

diagrami potekov. V prilogi so zaradi dolţine dodane tudi komentirane kode vseh programov.

Načrtovana

trajektorija meta

Območje, kjer

met ni dovoljen Območje, kjer je spuščanje

kocke dovoljeno v obe

smeri meta. V radiju 80

mm okoli točke

r=80

mm


- 35 -

Slika 3.22: Diagram poteka celotnega programa


- 36 -

Slika 3.23: Diagram poteka za programa "Vision" in "Cokolada"

Slika 3.24: Diagram poteka za programa "Met_Kocke" in "Met_Kocke_OP"


- 37 -

Karel

Karel je eden izmed jezikov, ki jih podpira Fanuc. Pravzaprav je to programski jezik, ki

temelji na Pascalu, Fanuc pa ga je prilagodil svojim potrebam in ga preimenoval v Karel. Bil

naj bi del vsake kompleksne robotske aplikacije. Skupaj z jezikom TP, ki je bolj uporaben za

določanje in učenje pozicij, tvorita celoto. Karel pa pokriva programiranje zahtevnejše logike.

Zato smo tudi mi, enostavno aplikacijo, ki je bila prej namenjena za simulacijo

sprogramirali še v Karelu. Uporabili smo programski paket Roboguide, ki vključuje

prevajalnik in razhroščevalnik. Lahko pa pišemo kar v beleţnici in dodamo končnico .KL. To

datoteko nato prevajalnik prevede v datoteko s končnico .PC, katere lahko nalagamo na

robotski krmilnik.

Program smo zasnovali z ročnim vnosom točk. Spremenljivkam smo določili tudi tip.

Tu smo imeli veliko teţav z nastavitvijo trenutne uporabniške ravnine in orodja, saj je bil na

voljo le uporabniški priročnik za izkušene Fanucove programerje. Po raziskovanju na

številnih tujih forumih, smo končno prišli do premika. Program je potekal tako, da je prebral

trenutni poloţaj, nato pa se je na osnovi podanih točk premikal po ţeljeni trajektoriji. Glede

na okoliščine giba smo prilagodili tudi njegov tip.

Slika 3.25: Okno za urejanje in prevajanje programa v "karelu"

Tipka za

prevajanje

programa.


- 38 -

4 SKLEP

Zamisel za aplikacijo oziroma zahteve "kupca" smo najprej pretvorili v zahteve za inţenirja.

Torej, kaj kupec ţeli, ter kako smo se mi tega lotili. Rezultati dela so vidni na strojnem

oziroma fizičnem področju, ter v programskem. To so prek simulacije načrtovana in izdelana

delovna miza, dodane zunanje kontrole, spremenjena pozicije kamere. Povezava kamere z

računalnikom in programsko opremo na njem ter njena kalibracija in konfiguracija. Kreiranje

najprej simulacijskega ter nato programa za tek na realnem robotu. Z reševanjem raznih

programskih teţav smo utrdili znanje programiranja. Z virtualno delovno celico smo potrdili

tezo, da je virtualni način hitrejši, naredimo lahko manj škode ob ugotavljanju omejitev

delovnega prostora in kolizij, prav tako laţje načrtujemo spremembe delovnega prostora in

celice, saj lahko sproti konstruiramo dodatne dele. Nekoliko zamudno je le natančo merjenje

in nato modeliranje in pozicioniranje delovne celice, ter robota. Pokazali smo da je bil prenos

programa iz simulacije na realni model uspešna.

Problem teţjega pobiranja kocke je bil rešen z ločenim štetjem pik in ločenim

lociranjem. Locirana je bila prazna kocka, naknadno pa preštete pike. To je močno

poenostavilo pobiranje in reduciralo vrtenje zapestja na ±45°.

Občasne teţave kamere z branjem števila pik in pozicije kocke smo rešili z dodatno

osvetljavo.

Neraziskana pa je ostala zadeva s filtri, ki prepuščajo določeno valovno dolţino

svetlobe in s tem določeno barvo. Z uporabo teh, naj bi se zmanjšal vpliv odboja svetlobe in

izboljšala kvaliteta zajete slike.


- 39 -

VIRI IN LITERATURA

[1] Fanuc Karel navodila za uporabo in vzdrţevanje [svetovni splet]. Fanuc.

Dostopno na WWW: https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03

04/Documentations/Fanuc/index.htm [15. 12. 2012].

[2] Podatkovni list za Fanuc M1-iA [svetovni splet]. Fanuc. Dostopno na WWW:

http://www.robots.com/fanuc/m-1ia [19. 11. 2012].

[3] Seznam in opis ukazov za programski jezik Karel. Fanuc. [svetovni splet].

Dostopno na WWW:https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03

04/Documentations/Fanuc/ssr51198.boo/div0029.htm [5. 5. 2013].

[4] Podatkovni list za CMOS kamero CIS [svetovni splet]. CIS. Dostopno na WWW:

http://www.surevision.com.tw/CIS/VCC-G20V30%20maunal.pdf [20. 5. 2013].

[5] Uporabnik piecitopunk: Vodič za program Roboguide [svetovni splet]. Dostopno

na WWW: http://www.youtube.com/watch?v=Ue9xqVS-zo8 [21. 3. 2013].

[6] Fanuc robot forum: Diskusija na temo programiranja v Karel [svetovni splet].

Dostopno na WWW: http://www.robot-forum.com/robotforum/fanuc-robot-

forum/?PHPSESSID=tb51ng140ubooolbl6skkehn7ijbt6b8 [10. 4. 2013].

[7] Fanuc robot forum: Diskusija na temo programiranja pozicij [svetovni splet].

Dostopno na WWW: http://www.roboterforum.de/roboter-forum/fanuc-

roboter/aktuelle-position-des-roboters-bestimmen-in-karel/ [10. 4. 2013].

[8] Uporabnik polarbear60: Vodič za začetnike v programu Catia [svetovni

splet].Dostopno na WWW:http://www.youtube.com/watch?v=36Fjy5NQnzA [1.

4. 2013].

[9] Uporabnik Rosanna Daniel: Vodič za sestavljanje delov v programu Catia

[svetovni splet]. Dostopno na

WWW:http://www.youtube.com/watch?v=HgwEzMljFd4 [18. 4. 2013].

[10] Bajd Tadej, Mihelj Matjaţ, Lenarčič Jadran, Stanovnik Aleš, Munih Marko.

Robotika: univerzitetni učbenik. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2008.

[11] Kovačič Stanislav. Strojni vid: predavanja. Ljubljana: Fakulteta za

elektrotehniko.

https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03%2004/Documentations/Fanuc/index.htm

https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03%2004/Documentations/Fanuc/index.htm

http://www.robots.com/fanuc/m-1ia

https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03%2004/Documentations/Fanuc/ssr51198.boo/div0029.htm

https://cours.etsmtl.ca/gpa774/Cours/old-24-03%2004/Documentations/Fanuc/ssr51198.boo/div0029.htm

http://www.surevision.com.tw/CIS/VCC-G20V30%20maunal.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=Ue9xqVS-zo8

http://www.robot-forum.com/robotforum/fanuc-robot-forum/?PHPSESSID=tb51ng140ubooolbl6skkehn7ijbt6b8

http://www.robot-forum.com/robotforum/fanuc-robot-forum/?PHPSESSID=tb51ng140ubooolbl6skkehn7ijbt6b8

http://www.roboterforum.de/roboter-forum/fanuc-roboter/aktuelle-position-des-roboters-bestimmen-in-karel/

http://www.roboterforum.de/roboter-forum/fanuc-roboter/aktuelle-position-des-roboters-bestimmen-in-karel/

http://www.youtube.com/watch?v=36Fjy5NQnzA

http://www.youtube.com/watch?v=HgwEzMljFd4


- 40 -

PRILOGE

PRILOGA 1: Koda in opis TP programov

FANUC_ KOCKA:

V programu "Fanuc kocka" najprej kličemo podprogram za odpiranje prijemala. V 3. vrstici

preverjamo ali je preklopnik vklopljen ali ne. Če ni, čakamo na njegov vklop. V 6. vrstici

kličemo podprogram "Vision", počakamo pol sekunde in se pripravimo na drugi cikel branja

kocke, s skokom v labelo 100.

VISION

V prvi in drugi vrstici izbiramo uporabniško ravnino in koordinatni sistem orodja, nato se z

gibom pomaknemo v domačo pozicijo P1. Zaţene se prepoznavanje kocke. Podatki o lokaciji

se shranijo v VR[1]. Če slika ni bila prepoznana, se program izvede ponovno. V register

R[200] prepišemo podatke o številu pik na kocki, saj jih kasneje potrebujemo za primerjavo.

Če smo vrgli 6, kličemo program čokolada, če pa šestice nismo vrgli, se pomaknemo v dva

poloţaja za pribliţevanje zalogovniku za čokolade (9., 10. vrstica). Nato se prijemalo zapre in

prične se oddaljevanje ter vračanje v domačo pozicijo, kjer se zaţene program "Met_kocke".

COKOLADA

Premaknemo se proti zalogovniku za čokolade in zapremo prijemalo. Izvedemo 4 linearne

gibe, s katerimi se odmaknemo od zalogovnika. Z naslednjim gibom ponudimo čokolado

igralcu, ta pa je pozvan na akcijo z zagonom programa za utripanje funkcijskih tipk. Če je

tipka pritisnjena skočimo na labelo 3, kar pomeni, da se prijemalo odpre, če pa tipka ni

pritisnjena pa čakamo na signal.

MET KOCKE

Program "Met kocke" začnemo z gibom v izhodiščno točko, nato preventivno čakamo pol

sekunde. Zaţene se program za utripanje funkcijske tipke, ki poziva igralca, da jo pritisne in s

tem prične z metom. Tako nadaljujemo do labele 3, kjer končamo program za utripanje.

Prične se gib za metanje kocke in ko doseţemo 3. točko, se ob pritisku tipke in ob pogoju, da

smo od 4. točke oddaljeni 80 mm ali manj (vrstica 16) zaţene program za odpiranje prijemala.


- 41 -

Ob dosegu končne točke P4, se konča program za odpiranje prijemala. Če kocke nismo vrgli,

se lahko met ponovno izvede. V primeru, da je kocka padla, skočimo naprej in ponovno

pošljemo pulz, ki zaključi program za odpiranje prijemala, nato pa se premaknemo proti

začetni poziciji. V vrstici 29 najdemo ukaz, ki zaustavi program ob izklopu preklopnika. Če

pa preklopnik pustimo, se program izvede do konca.

MET KOCKE OP

Pri programu za odpiranje prijemala med metom kocke najprej čakamo, da doseţemo okolico

točke P4. Ob pridrţani funkcijski tipki čakamo, dokler ni spuščena, nato pa odpremo

prijemalo. Programu za met kocke s pulzom na digitalni izhod 103 sporočimo, da je prijemalo

odprto. Če je bil v vrstici 3 zaznan pulz za končanje programa, skočimo takoj na konec.

UTRIPANJE_FUN_TIPK

Program za utripanje funkcijske tipke deluje enostavno tako, da 0,2 sekunde pošiljamo signal

na digitalni vhod, kjer je priključena lučka, nato pa 0,4 sekunde čakamo in to ponavljamo,

dokler nekdo tipke ne pritisne, nato pa se utripanje kočna ter s tem tudi program.

Podrobnejša vloga posameznih vrstic, pa je prikazana v komentarjih kod programov.

FANUC_KOCKA

1: CALL OP ; Kliče program za odprtje prijemala

2: LBL[99] ;

3: IF DI[85]=ON,JMP LBL[100] ; Preverja ali je preklopnik vklopljen

4: JMP LBL[99] ; Če preklopnik ni vklopljen čaka dokler, da ga vklopimo

5: LBL[100] ;

6: CALL VISION ; Klic programa Vision

7: WAIT .50(sec) ;

8: JMP LBL[100] ; Ponovno se pripravi za klic programa vision

/POS

/END


- 42 -

VISION

1: UFRAME_NUM=1 ; Izbira uporabniške ravnine št. 1

2: UTOOL_NUM=1 ; Izbira koordinatnega sistema orodja št. 1

3: LBL[9] ;

4:L P[1:HOME] 4000mm/sec FINE ; Gib v domačo pozicijo.

5: VISION RUN_FIND 'DEMIFANUC' ; Zagon prepoznavanja kocke

6: VISION GET_OFFSET 'DEMIFANUC' VR[1] JMP LBL[9] ; Podatki o lokaciji se

shranijo v VR[1]. Če ni prepoznal to izvede še enkrat

7: R[200]=VR[1].MES[1] ; V register R[200] prepišemo podatke o številu pik na kocki iz

VR[1].

8: IF R[200]=6,CALL COKOLADA ; V primeru, da je na kocki šestica se zaţene program

COKOLADA

9:L P[2:APP] 3500mm/sec FINE VOFFSET,VR[1] ; Če nismo vrgli 6 se pobira kocka:

Ukaz za pribliţevanje po x in y oseh

10:L P[3:GRASP] 3500mm/sec FINE VOFFSET,VR[1] ; Pribliţevanje po z osi.

11: CALL ZP ; Podprogram za zaprtje prijemala.

12:L P[2:APP] 3500mm/sec FINE VOFFSET,VR[1] ; Vrnemo se nazaj v točko pobiranja

nad kocko.

13: CALL MET_KOCKE ; Kličemo program MET_KOCKE in pričnemo z metanjem

kocke.

/END

COKOLADA

1:J P[1] 100% FINE ; Premik proti zalogovniku za čokolade

2:L P[2] 4000mm/sec FINE ; Linearni gib do čokolade

3: CALL ZP ; Zapiranje prijemala.

4:L P[3] 3000mm/sec FINE ; Naslednji 4 gibi se oddaljujejo od zalogovnika, ter

5:L P[4] 3000mm/sec FINE ; pripravljajo trajektorijo proti točki, kjer čokolado

6:L P[5] 3000mm/sec FINE ; ponudimo igralcu.

7:J P[6] 100% FINE ;

8: RUN UTRIPANJE_FUN_TIP ; Zagon programa za utripanje lučk - ţeljena akcija

uporabnika


- 43 -

9: LBL[2] ;

10: IF DI[101]=ON,JMP LBL[3] ; Če je funkcijska tipka pritisnjena skočimo na

labelo 3 (skok)

11: IF DI[101]=OFF,JMP LBL[2] ; Če pa ni pa čakamo dokler je ne pritisnemo.

labela 2 (skok)

12: LBL[3] ;

13: DO[104]=PULSE,1.0sec ; Postavljen digitalni izhod da prekinemo izvajanje

utripanja lučk.

14: CALL OP ; Odpremo prijemalo

15:J P[7] 100% FINE ; Pomaknemo se proti izhodiščni točki za ponovni met.

16: ;

/END

MET_KOCKE

1: LBL[1] ;

2:L P[1] 4000mm/sec FINE ; Gib v izhodiščno točko

3: WAIT .50(sec) ; Preventivno čakamo pol sekunde

4: RUN UTRIPANJE_FUN_TIP ; Zagon programa utripanje fun. tipke,

čakamo na akcijo uporabnika, da začne z metom.

5: LBL[2] ;

6: IF DI[101]=ON,JMP LBL[3] ; Če je tipka pritisnjena nadaljujemo do labele 3

7: IF DI[101]=OFF,JMP LBL[2] ; Če tipka ni pritisnjena čakamo dokler je ne pritisnemo.

8: LBL[3] ;

9: DO[104]=PULSE,1.0sec ; Končamo program utripanje fun. tipke

10: LBL[4] ;

11:J P[2] 100% FINE ; Začetek giba za met kocke

12: LBL[5] ;

13:J P[3] 100% CNT100 ; Druga točka giba za met kocke

14: RUN MET_KOCKE_OP ; Zagon programa za odpiranje prijemala Met

kocke op

15: ;

16:J P[4] 100% CNT100 DB 80.0mm,DO[111]=PULSE,0.5sec ; V okolici točke

80mm lahko spuščamo kocko


- 44 -

17:J P[4] 100% FINE DB 0.0mm,DO[102]=PULSE,0.5sec ; Ko doseţemo točko

končamo program za odpiranje prijemala

18: IF DO[103]=ON,JMP LBL[7] ; V primeru, da smo kocko

vrgli se postavi digitalni izhod 103 in preskočimo do labele 7

19: LBL[6] ;

20:J P[3] 100% CNT100 ; Gib nazaj

21: ;

22:J P[2] 100% FINE ; Naslednja točka giba nazaj

23: IF DO[103]=ON,JMP LBL[7] ; Ponovno preverjamo ali je

kocka padla. če je skočimo do labele 7

24: DO[102]=PULSE,0.2sec ; zaključimo program met

kocke op

25: IF DO[103]=OFF,JMP LBL[4] ; če pa kocka ni padla,

skočimo do labele 4 in met se lahko ponovno izvede

26: LBL[7] ;

27: DO[102]=PULSE,1.0sec ; Zaključimo program za met

kocke če se slučajno še ni.

28:J P[1] 100% FINE ; Pomaknemo se proti izhodišču

29: IF UI[9:RSR1/PNS1]=OFF,JMP LBL[100] ; Če preklopnik izklopimo,

prisilno izklopimo tudi program

30: JMP LBL[200] ; Če pa ga ne pa se izvede do

konca

31: LBL[100] ;

32: ABORT ;

33: LBL[200] ;

/END

MET_KOCKE_OP Macro

1: WAIT DO[111]=ON ; Čakamo na okolico točke

2: LBL[1] ;

3: IF DI[101]=OFF,JMP LBL[2] ; če je tipka spuščena skočimo do labele 2

4: IF DO[102]=ON,JMP LBL[3] ; Če je poslan pulz za končanje programa skočimo na

labelo 3


- 45 -

5: IF DI[101]=ON,JMP LBL[1] ; Če je tipka pritisnjena čakamo, dokler ni spuščena-

gremo na labelo 1

6: LBL[2] ;

7: RO[1]=OFF ; z RO[1] in [2] odpremo prijemalo.

8: RO[2]=ON ;

9: ;

10: DO[103]=PULSE,2.0sec ; Programu za met kocke sporočimo, da je prijemalo odprto.

11: ;

12: LBL[3] ;

13: ABORT ; predčasno zaključevanje programa

/POS

/END

UTRIPANJE_FUN_TIPK

1: LBL[1] ;

2: DO[101]=PULSE,0.2sec ; Postavimo digitalni izhod, kamor je priklopljena lučka v

funkcijski tipki

3: WAIT .40(sec) ; čakamo 0,4 sekunde

4: IF DO[104]=ON,JMP LBL[2] ; če tipko pritisnemo se utripanje konča - skočimo do

labele 2

5: JMP LBL[1] ; če pa je ne pa se lučka ponovno priţge za 0,2 sekundi

6: LBL[2] ;

/POS

/END


- 46 -

PRILOGA 2: Koda in opis programa KAREL

Pod ukazom VAR definiramo spremenljivke, ter jim določimo tip. BEGIN je ukaz za začetek

programa. Nato smo določili spremenljivko za uporabniško ravnino in TCP (group_no=1).

To smo v naslednjih 2 vrsticah tudi uporabili in izbrali uporabniško ravnino 1 in TCP 1. Z

ukazom CURPOS smo brali trenutni poloţaj in ga vpisali v spremenljivko start. Nato smo

izbrali še vrsto giba in orientacijo. Sledil je zapis posameznih točk, ter gibanje od ene do

druge z ukazom MOVE TO.

PROGRAM karelov

VAR -- definiranje spremenljivk, ter njihov tip.

start, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, p10, p11: XYZWPREXT

group_no, prog_index: INTEGER

BEGIN -- ukaz za začetek

group_no = 1 -- zaporedna številka uporabniške ravnine in koordinatnega sistema orodja

$GROUP[group_no].$UFRAME = $MNUFRAME[group_no,

$MNUFRAMENUM[group_no]] -- spremenljivko group_no zapišemo v register$UFRAME

in nastavimo obstoječo uporabniško ravnino

$GROUP[group_no].$UTOOL = $MNUTOOL[group_no, $MNUTOOLNUM[group_no]] --

Spremenljivko group_no zapišemo v $UTOOL in nastavimo koordinatni sistem orodja

obstoječ pod številko 1.

start = CURPOS(0,0) -- branje trenutne pozicije

$MOTYPE=7 -- vrsta giba

$ORIENT_TYPE=1 -- orientacija

start.x = -49 -- koordinate posameznih točk

start.y = 129

start.z = 29

start.w = 91

start.p = -1

start.r = 93

p1.x = 14.904

p1.y = 19.134

p1.z = 44.178

p1.w = 90

p1.p = -1

p1.r = 90


- 47 -

p2.x = 14.9

p2.y = 19.134

p2.z = 5.298

p2.w = 90

p2.p = -1

p2.r = 90

p3.x = -16

p3.y = 215

p3.z = 65

p3.w = 70

p3.p = -57

p3.r = 111

p4.x = 33

p4.y = 123

p4.z = 25

p4.w = 92

p4.p = -7

p4.r = 86

p5.x = 6

p5.y = 24

p5.z = 59

p5.w = 86

p5.p = 53

p5.r = 86

p6.x = -119

p6.y = 128

p6.z = 28

p6.w = 84

p6.p = -2

p6.r = -178.7

p7.x = -119

p7.y = 136

p7.z = -14

p7.w = 84

p7.p = -2

p7.r = -178.7

p8.x = -119

p8.y = 136

p8.z = -4

p8.w = 84

p8.p = -2

p8.r = -178.7


- 48 -

p9.x = -119.3

p9.y = 89.8

p9.z = -3.9

p9.w = 84

p9.p = -2

p9.r = -178.7

p10.x = -119

p10.y = 89.8

p10.z = 34.2

p10.w = 84

p10.p = -2.6

p10.r = -178.7

p11.x = 60

p11.y = 104.1

p11.z = 51.5

p11.w = 109.4

p11.p = 60.8

p11.r = -158.4

MOVE TO start -- ukaz za premik

MOVE TO p1

CALL_PROG('OP', prog_index) -- ukaz za klic programa OP (odpri prijemalo)

MOVE TO p2

MOVE TO p1

MOVE TO start

MOVE TO p3

MOVE TO p4

MOVE TO p5

MOVE TO start

MOVE TO p6

MOVE TO p7

MOVE TO p8

MOVE TO p9

MOVE TO p10

MOVE TO p11

MOVE TO start

END karelov -- konec programa


- 49 -

PRILOGA 3: Preglednice uporabniških povezav.

Preglednica 4.1: Uporabniške povezave na priključku "CRMA 62"

OPIS POVEZAVE IME POVEZAVE NA KONEKTORJU OPIS POVEZAVE

MESTO MESTO

B-DEL B-DEL A-DEL A-DEL

1 Bela lučka DO101 DI101 Bela tipka

2 DO102 DI102 NO red tipka

3 DO103 DI103

4 DO104 DI104

5 DO105 DI105

6 DO106 DI106

7 DO107 DI107

8 DO108 DI108

9 SDICOM1 0 V

10 DI109

11 DI110

12 DI111

13 DI112

14 DI113

15 DI114

16 DI115

17 +24 V DOSRC1 DI116

18 +24 V DOSRC1 DI117

19 0V DI118

20 0V DI119

21 24F DI120

22 24F SDICOM2 0V

23 24F 0V

24 FG 0V


- 50 -


OPIS POVEZAVE IME POVEZAVE NA KONEKTORJU OPIS POVEZAVE

MESTO MESTO

B-DEL B-DEL A-DEL A-DEL

1 DO109 XHOLD NC Red tipka

2 DO110 RESET

3 DO111 START Zelena tipka

4 DO112 ENBL + 24 V

5 DO113 PNS1 Preklopnik [gor]

6 DO114 PNS2 Preklopnik [dol]

7 DO115 PNS3 0 V

8 DO116 PNS4 0 V

9 DO117 SDICOM3 0 V

10 DO118

11 DO119

12 DO120

13 Preklopnik lucka CMDENBL

14 Red lucka FAULT

15 BATALM

16 Zelena lucka BUSY

17 + 24 V DOSRC2

18 + 24 V DOSRC2

19 0V

20 0V

21 24F

22 24F

23 24F 0V

24 FG 0V


- 51 -


OPIS POVEZAVE IME POVEZAVE NA KONEKTORJU

B-DEL A-DEL

1 Izhod /na NC #1 EES1 ESPB1

2 Vhod / Iz NC #1 EES11 ESPB11

3 Izhod / na NC #2 EES2 ESPB2

4 Vhod / iz NC #2 EES21 ESPB21

5 EAS1 ESPB3

6 EAS11 ESPB31

7 EAS2 ESPB4

8 EAS21 ESPB41

9 EXT24V

10 INT24V

11 INT0V

12 EXT0V

Documents

ROBOTSKA DELOVNA CELICA S 6-OSNIM PARALELNIM ROBOTOM FANUC M … · 2017. 11. 28. · PARALELNIM ROBOTOM FANUC M-1IA Diplomsko delo Študent: Miha TERTINEK Študijski program: Univerzitetni