Особенности применения метода позиционного управления угловой адаптацией деталей при автоматизированной сборке Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.dsec.ru/about/articles/self_ar (дата обращения: 01.04.2010).

2. Алексеев А. Управление рисками. Метод CRAMM [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.itexpert.ru/rus//ITEMS/ /ITEMS_CRAMM.pdf (дата обращения: 01.11.2010).

3. Поликарпов А. К. Обзор существующих методов оценки рисков и управления информационной безопасностью [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.ocenkariskov.narod.ru//PolikOtc.html (дата обращения: 01.11.2010).

4. Куканова Н. Методика оценки риска ГРИФ 2006 из состава Digital Security Office [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.dsec.ru/ about/articles/ /grif_ar_methods/ (дата обращения: 01.11.2010).

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ УГЛОВОЙ АДАПТАЦИЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СБОРКЕ

© Пантелеев Е.Ю.*

Ковровская государственная технологическая академия им. В.А. Дегтярева,

г. Ковров

В статье приводится анализ особенностей применения методов управления движением соединяемой детали на этапе угловой адаптации при автоматизированной сборке. Определены возможности осуществления метода позиционного управления движением детали по угловым координатам.

В условиях автоматизированной сборки для компенсации погрешностей относительного расположения и ориентации соединяемых деталей необходимы этапы относительной и угловой адаптации положения деталей. В результате управления движением детали при автоматизированной сборке относительно некоторой программной траектории для обеспечения выполнения условий собираемости и гарантированного совмещения сопрягаемых поверхностей происходит целенаправленное изменение линейных и угловых координат деталей в процессе адаптации [1].

Общими методами управления движением соединяемой детали на этапе адаптации являются: метод адаптивного позиционного управления, метод стабилизации положения детали относительно адаптируемой программной траектории, автоматический поиск согласованного положения сопрягаемых поверхностей.

* Доцент кафедры «Приборостроение», кандидат технических наук, доцент.

Управление движением соединяемой детали по программной траектории на этапе угловой адаптации имеет ряд особенностей.

Во-первых, координатами адаптации на этом этапе являются угловые величины.

Во-вторых, программная траектория, как правило, не может быть задана однозначно, а представляется как некоторая область пространства, ограниченная предельными угловыми положениями соединяемой детали.

В-третьих, при перемещении соединяемой детали внутри сопрягаемой базовой поверхности возможно нелинейное (ступенчатое или импульсное) изменение внешних воздействий, к которым относятся силы и моменты реакции и трения, возникающие при контакте сопрягаемых поверхностей.

В-четвертых, на этапе угловой адаптации ухудшается такой важный параметр системы управления как ее наблюдаемость [2]. Причина в том, что координаты адаптации представляют собой малые, трудно измеряемые величины, особенно в заключительной стадии совмещения сопрягаемых поверхностей. При этом, использование косвенных методов измерения приводит к тому, что выходные (или управляемые) координаты не совпадают с координатами адаптации, либо связаны с ними неоднозначными зависимостями. Поэтому информация о значениях координат адаптации не используется (или используется частично) в формировании управляющих воздействий, пропорциональных выходным координатам системы управления. Следовательно, система становится не полностью наблюдаемой и ухудшается качество управления.

Эти особенности отражаются на методах управления угловой адаптацией деталей. Остановимся подробнее на этих особенностях применительно метода адаптивного позиционного управления.

Метод адаптивного позиционного управления угловыми координатами требует реализации обратной связи по углам поворота соединяемой детали. При этом конечное значение угла отклонения детали зависит от величины зазора в соединении и геометрических параметров сопрягаемых поверхностей. Целевая функция позиционного управления принимает вид:

\ч (Т )-Че (т )|^ё

где Т - время окончания угловой адаптации детали;

Ч(т), Че (т) - реальное и программное значения вектора обобщенных координат детали в момент времени Т; ё - вектор допустимых погрешностей ориентации.

Поскольку угловое положение детали в моменты времени t < Т не контролируется, функционирование обратной связи начинается только в точке позиционирования, то есть при приближении значения координат адаптации к величине (т)+ё. Практически это означает замыкание обратной

связи в момент начала переходного процесса, связанного с окончанием угловой адаптации. При апериодическом переходном процессе в точке позиционирования траектория совмещения будет гладкой монотонной кривой, что исключает нелинейные изменения возмущений. Поэтому основными трудностями в реализации метода позиционного управления угловыми координатами являются [3]:

- необходимость измерения малых угловых величин с высокой точностью;

- обеспечение требуемых степеней подвижности детали и режимов совмещения на неконтролируемом участке траектории, исключающих возможность заклинивания соединения;

- обеспечение в каждом из каналов управления больших запасов устойчивости для обеспечения апериодических переходных процессов;

- обеспечение полной наблюдаемости системы во всем диапазоне перемещений соединяемой детали.

В силу перечисленных затруднений применение метода позиционирования для управления угловым положением соединяемой детали на завершающем этапе автоматизированной сборки весьма ограничено.

Список литературы:

1. Гусев А.А. Технологические основы автоматизированной сборки изделий. - М., 1982.

2. Солодовников В.В., Плотников В.А., Яковлев А.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1985.

3. Крылов В.Ю., Симаков А.Л., Пантелеев Е.Ю. Обоснование способа пассивной адаптации резьбовых деталей в условиях роботизированного производства // Экстремальная робототехника: Материалы X НТК. - СПб.: СпГТУ, ЦНИИРТК, 1999. - С. 486-489.

ПРОГРАММА-СИМУЛЯТОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА

© Частиков А.П.*, Тотухов К.Е.4

Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар

Проанализирована возможность воспроизведения деятельности роботов на компьютере. Предложен вариант программы для компьютерного симулирования работы промышленного робота.

* Профессор кафедры Вычислительной техники и автоматизированных систем управления, кандидат технических наук, профессор.

* Студент кафедры Систем управления и технологических комплексов.