CC BY
8
АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИ
УДК 621.757
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-518-528
ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ РОБОТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ
Нгуен Ван Зунг
Разработаны математические модели этапов сопряжения при роботизированной сборке, необходимые для идентификации сигналов силомоментного датчика. Получены аналитические выражения, определяющие условия заклинивания при роботизированной сборке. Идентификация положения вала позволит корректировать движение выходного звена робота при выполнении операции. Основная цель исследования - доказать повышение технологической надежности операции роботизированной сборки, исключив вероятность заклинивания деталей. С этой целью выполнено тестирование алгоритма сборки при малом зазоре. Проведена апробация алгоритма на промышленном изделии: роботизированная установка клапана двигателя внутреннего сгорания автомобиля.
Ключевые слова: роботизированная сборка, силомоментный датчик, алгоритм управления роботом, заклинивание деталей.
Процесс сопряжения цилиндрических соединений является типовой задачей в процессах сборки. Известен метод пассивной адаптации при сборке цилиндрических соединений при наличии вибраций и вращения схвата [1] и активные методы, такие как контроль импеданса [2], контроль допуска [3] и гибридное управление силой и скоростью [4].
Общая идея активных методов состоит в том, чтобы изменить номинальную траекторию в режиме онлайн и минимизировать сборочную силу. В работе [5] позиция втулки оценивалась техническим зрением с обратной связью и автономным выравниванием с помощью визуального сервоуправления. Однако работы, основанные на зрении, требуют дополнительных видеодатчиков, что увеличивает стоимость и сложность системы.
В настоящее время при роботизированной сборке требуется высокая точность позиционирования, поэтому эффективно применять обратную связь на основе силомоментного датчика. Сигналы датчика могут использоваться в процессе распознавания контактных состояний для задач роботизированной сборки [6 - 9]. Ghalyan [10] применяет активное адаптивное устройство, чтобы обеспечивать управление непосредственно положением соединяемых деталей с разработкой методов моделирования контактных состояний жестких и гибких деталей.
Симаков А.Л. [11] предлагает способы идентификации положения точки контакта деталей на начальном этапе сопряжения, когда вал контактирует с торцом втулки и разработана модель определения углов контакта детали в процессе сборки на основе сигналов силомоментного датчика. В этой работе определено положение точки контакта вала и втулки, возникающей при сопряжении с помощью сигналов силомоментного датчика. Информация о положении точки контакта позволит скорректировать движение рабочего органа робота при выполнении операции сборки [12]. Разработка метода сборки с использованием активной адаптации и применением силомоментного датчика обеспечит технологическую надежность процессов сопряжения цилиндрических соединений с малым зазором.
В процессе сборки вал, опирающийся на кромку отверстия втулки, является подвижной деталью. Реализована возможность распознавания положения точки контакта при взаимодействии деталей в процессе роботизированной сборки с применением силомоментного датчика. Система координат датчика Одатхг связана с его центральной точкой Одат, ось Одатг, совпадает с осью схвата, а Одатх выбирается так, чтобы вал и втулка были симметричны относительно плоскости Одатхг (рис. 1).
а
б
в
Рис. 1. Схема действия сил на этапах сопряжения: а — контакт по фаскам; б — трехточечный контакт; в — двухточечный контакт
Реакции в точках контакта формируют силы Рх, ^ и крутящий момент Му в центральной точке Одат. Точка контакта находится на фаске втулки. Состояние одноточечного контакта показано на рис. 1, а. В точке контакта А возникает нормальная сила и сила трения РА. Уравнения равновесия имеют вид:
= Рх+МА зт(а + (рА) + (рА) = 0
= ~Рг + мА + (рА) sm(a + (рА) = 0
й (1)
м0дат(^МЬ-Св)^ 5™(а+<РА)—МА соб(а+(рА),
_ СОБ51п(а+рА)+Му=0
где Ь - расстояние от торца вала до центра силомоментного датчика; фА - угол фаски в отверстии втулки; а - угол перекоса оси вала и втулки; К - расстояние между А и Одат
по Одатх; п - угол между Fв и Одатх; СА, Св - высота фаски на сопрягаемых поверхностях; Л, d - диаметры сопрягаемых поверхностей, соответственно отверстия втулки и вала; ц - глубина сопряжения.
На рис. 1, б показано состояние трехточечного контакта. Точка на цилиндрической поверхности вала - Л, а две другие симметричные точки на торце втулки обозначены как Вг и В2. В точке контакта А возникает нормальная сила JV^ и сила трения F^. В точках контакта Вг и В2 соответственно возникают нормальные силы JIV1 и JV2, а также силы трения Fj и F2. Уравнения равновесия имеют вид:
E^kx = ^ sinn + FS cosn = 0
E^kz = ~Fz ~fa + Nb cosn + Fssinn = 0 (2)
1ЕМ0дат (Ffc) = hiV4 + ±Fa -М50датМ + F5Mß + My = 0 На рис. 1, в при двухточечном контакте в точках контакта А и В возникают нормальные силы JV^, JVg и силы трения F^, FB. Уравнения равновесия имеют вид:
r E^kX = Fx + ^4 cos a + FB sin a = 0 EFkZ = ~Fz + Fa+Nb sin a + FB cos a = 0
ЕМ0дат{Fk) = {L-^^)NA-^FA-{L-CB)NB cos a+ +fwß s'n «+(i_Cß)Fß sin a+ffß cos a+My=0
(3)
Значение угла перекоса осей а (см. рис. 1, а) можно определить из выражения: [(1-Св-1гУг+ГМу^2(а+<рА)+ + [{1-Св-±г)рх-{и{1-Св)г)р2^(а+ц>А)+ (4)
+ [-(|+(1-Св)/)Рх+/Му] = 0
Погрешности положения осей сопрягаемых поверхностей на сборочной позиции имеют вид
. D-d cos a ,
=--h^„-Z
Значение угла перекоса а (см. рис. 1, б) можно определить из выражения:
2«+
f[-/(/+l)Fx+(/-l)Fz]tg3f+ + [f{-My+^Fz)+[f(L-CB+d)+d]Fx]tg z + [(/+l)My-(/+l)(L-CB+f/)Fx+d/Fz]tg +/2[My-^Fz-(L-CB)Fx] = 0
(6)
Предельное значение в состоянии трехточечного контакта можно опреде-
лить как:
D-d cos a
(7)
Условия заклинивания при роботизированной сборке с использованием сило-
моментного датчика приведены [13]:
Му>Мр - происходит заккинсвансе; Му<Мр -сборкарюализуема.
где
(8)
м
2/+Í1-/2
D-d
(9)
2/+(1
D—d
и-Сл-Сп/
Если Му = МР, то можно определить положения вала, при которых происходит заклинивание. Значение угла а относительного перекоса сопрягаемых поверхностей соединяемых деталей определяется соотношением:
МИЙНЛ
(-L+Cß+|/)c os a+ +(|+(L-Cß)/)s in a
2/с o sa+ (l -/2)s í na
2 /с o su+(l-/ 2 )s ma
=o
С силомоментного датчика фактически снимаются проекции вектора силы на оси координат РХ1, РУх, Р21 и проекции вектора момента МХ1, МГ1, М21. Для решения поставленной задачи необходимо представить силу в виде двух составляющих: осевой Fz и радиальной лежащей в плоскости контакта [14]:
(11)
где - орт оси 0датгдат.
Модуль силы можно определить как:
Ъ = + Р2У1 (12)
Направляющие косинусы позволяют определить корректирующее перемещение вала в системе координат Одатхдатудат. Предположим, что в результате расчетов необходимо перемещение вала вдоль оси 0датх на величину (проекция вектора перемещения на ось, которая может быть как отрицательной, так и положительной), тогда проекции вектора перемещения на оси 0дат хдат и 0дат удат определяются выражениями:
Л*п = ЛХ'Л*» = Л*% (13)
Аналогичным образом определяем вектор момента. Получив с датчика проекции МХ1, Му! вектора Му, можно вычислить его модуль:
Му = (14)
Предположим, что в результате расчетов выяснилось, что необходимо повернуть вал вокруг оси 0дату на угол а. Тогда с помощью направляющих косинусов данный поворот представим угловыми перемещениями вокруг осей 0датхдат и 0датудаг:
X = асо5(лТу; 1!) = аХ; аУ1 = ас05 ^ (15)
Автором предлагается структурная схема (рис. 2) системы адаптивного управления процессом сопряжения деталей типа «вал-втулка» при роботизированной сборке с силомоментным очувствлением [13].
В схеме используются следующие обозначения: цПр - задающее воздействие (программная траектория); и - сигнал управления двигателем; - выходная координата привода; у - траектория перемещения присоединяемой детали; хк = /(Р, М) - сигналы силомоментного датчика; а и - угол наклона продольной оси (оси симметрии) и погрешность положения оси присоединяемой детали, которые требуется идентифицировать по сигналам с силомоментного датчика; q' - корректирующее воздействие, направленное на снижение значений сигнала силомоментного датчика и, следовательно, на уменьшение рассогласования положения деталей.
Для манипулируемого объекта сигналы силомоментного датчика Хк могут быть описаны в виде набора:
хк = [Рх1,Р^1,Рг1,МХ1,М^1,Мг1\ (16)
Следовательно, классификатор имеет входной сигнал:
хк = 6], (17)
где к - индекс выборки.
Блок идентификатора включает в себя следующие блоки: блок «модель вектора эталонных параметров» и блок «классификация контактного состояния».
Целью блока идентификатора является использование сигналов силомоментно-го датчика для идентификации текущего контактного состояния. Для достижения данной цели, в работе применены модели Гауссовой смеси распределений ^ММ) на основе ожидания максимизации.
Выходным сигналом блока «модель вектора эталонных параметров» является параметр в модели GMM. Параметр в модели GMM определяется алгоритмом ожидания максимизации (EM), входным сигналом которого является сигнал эталонных данных, полученных экспериментальным путем.
ПРИВОД СБОРОЧНОГО РОБОТА
Рис. 2. Алгоритм управления процессом сопряжения типа «вал-втулка» при роботизированной сборке с силомоментным очувствлением
Выходным сигналом блока «классификация контактного состояния» является номер кластера, который определяется параметром в и сигналом хк, измеряемым силомоментным датчиком. Номер кластера имеет три различных значения, соответствующих трем этапам процесса сопряжения. При этом номер кластера определяется на основе условий:
1) если t = 1, то выполняется этап №1: вычисляется значение угла а и погрешности положения осей Д2. Программа управления формирует сигнал роботу на поворот вала относительно оси 0дату на угол а и на сдвиг по оси 0датх на величину Д^;
2) если t = 2, то выполняется этап №2: вычисляется значение угла а и погрешности положения осей Д^. Программа управления формирует сигнал роботу на поворот вала относительно оси 0дату на угол а и сдвиг по оси 0датх на величину Д^;
3) если t = 3, то выполняется этап № 3: вычисляются значения Мд и Мр. Выполняется сравнение значений Мд и Мр: если Мд <Мр, то робот продолжает опускать вал на следующий программный шаг. Если Мд >Мр рассчитывается значение угла поворота а и погрешности положения осей Д2. Программа управления формирует сигнал контроллеру на поворот вала относительно оси 0дагу на угол а и сдвиг по оси 0дат х на величину Д2;
4) в остальных случаях, робот продолжает перемещать вал на следующий программный шаг.
Сигналы с величинами значений сил и моментов, измеряемые силомоментным датчиком, передаются в блок классификации контактного состояния для обновления текущего контактного состояния. Данный цикл отрабатывается, пока вал не достигает заданной глубины сопряжения. Возможен случай, когда силы, измеряемые силомо-ментным датчиком, резко увеличиваются и процесс сборки останавливается. Данная ситуация может быть идентифицирована как сборка бракованных деталей.
Для тестирования и проверки описанного выше алгоритма управления роботом была создана экспериментальная установка (рис. 3), состоящая из робота (ABB IRB-140), выполняющего задачу сборки соединения типа «вал-втулка» [13]. Силомомент-ный датчик 4 установлен на торце выходного звена манипулятора робота. Информация
522
о силах и крутящих моментах в процессе сборки поступает в контроллер ГО.С5, а также в персональный компьютер 6. Сопрягаемые вал и втулка удерживаются схватом 3 и базирующим приспособлением 1.
6
Рис. 3. Экспериментальная установка для исследования роботизированной сборки: 1 — базирующее приспособление; 2 — вал и втулка; 3 — схват; 4 — силомоментный датчик; 5 — робот ABB IRB 140; 6 — персональный компьютер
Был спланирован и проведен многофакторный эксперимент. Эксперименты были проведены на трех материалах: сталь 45; медь М2 и алюминиевый сплав АМг6. При этом вал и втулка изготавливались из одного материала. При исследовании системы были приняты следующие входные параметры (табл. 1).
Таблица 1
Входные параметры__
Параметры Обозначение
Зазор соединения, мм
Скорость перемещения робота, мм/с
Шероховатость, цм *3
В качестве целевой функции были приняты компоненты сборочной силы и момента, измеряемые силомоментным датчиком. В качестве функции отклика, связывающей выходной параметр с входными параметрами, были приняты уравнения степенного типа с достаточной точностью связывающие их с целевой функцией.
В результате обработки результатов эксперимента были найдены зависимости сил и моментов от исследуемых факторов процесса роботизированной сборки.
Для материала Ст45:
= 5,863 - 77Д24Хх + 0,235Х2 + 2,152Х3 - 0,402X^2 - 42,581X^3 - 0,027Х2Х3 + 2,194^*2*3
(18)
У = -15,035 + 263,65Хх - 1,583*2 - 7,111Х3 + 5,24X^2 -84,9X^3 + 0,165Х2Х3 + 11,32^X2X3
(19)
FZ1 = -55,998 + 844,1Хх - 1,288Х2 - 7,445Х3 - 15,74ХхХ2 (20)
MY1 = -1,494 + 33,5Хх - 0,045Х2 - 0,281Х3 - 0,96X^2 (21)
523
Для материала АМг6: ¥Х1 = 6,154 - 78,244*х - 0,079*2 - 1,377*3 + 1,301*1*2 + 19,355*!*3 + 0,337*2*3 - 4,065*!*2*3
= -20,637 + 247,35*х - 0,457*2 -1,51*3 + 4,56*х*2
^ = -40,945 + 464,229*х - 1,115*2 - 1,763*3 + 3,634*х*2 -67,903*х*з - 0,617*2*3 + 20,581*!*2*3
MY1 = -0,984 + 17,35*1 - 0,066*2 - 0,116*3 + 0,92*х*2
Для материала М2: ^ = 2,841 - 63,648*х + 0,176*2 - 0,442*3 + 0,806*х*2 + 34,839*х*3 + 0,139*2*3 - 4,645*!*2*3
= -3,585 + 152,971*! - 1,295*2 - 10,518*3 + 77,903*х*3
+0,554*2*3
^ = -11,822 - 102,357*х - 2,482*2 - 9,706*3 + 39,716*х*2
+ 158,71*!*3
= 0,326 - 8,171*! - 0,113*2 - 0,406*3 + 1,98*х*2 +7,097*! *3
Уравнения (18) - (29) позволяют определить компоненты силы и момента, действующие на устанавливаемую деталь в процессе сборки. По данным уравнениям построены номограммы, которые позволяют определять компоненты силы и момента, действующие на устанавливаемую деталь при выборе параметров процесса роботизированной сборки. Определены локальный минимум силы и момента для выражений (18) - (29) в среде МАТЬАВ, приведенные в табл. 2.
Таблица 2
Значение локальных минимумов силы и момента_
Материал Фактор Минимумы
* РхЛт.1п Рул т.1п р7Лт.1п МУЛ т.1п
Ст45 0,05 5 0,63 3,3563 -13,3107 -28,8583 -0,4610
АМг6 2,3355 -10,3658 -24,3517 -0,2896
М2 1,2653 -4,8387 -20,5363 -0,1848
Из уравнений (18) - (29) следует, что сила Рг1 обратно пропорциональна величине зазора соединения и прямо пропорциональна линейной скорости и шероховатости. Сила уменьшается при одновременном уменьшении обоих параметров и уменьшается при одновременном уменьшении одного фактора и увеличении другого фактора. Максимальное и минимальное значения силы для материала Ст45, АМг6 и М2 составляют -69,01 и -31,17 Н; -53,25 и -25,31 Н; -41,33 и -21,09 Н соответственно.
При изменении обоих параметров в исследуемом диапазоне изменения значения силы невелики, например для материала Ст45: -34,05.. .-67,71 Н; для материала Ст45: -26,04.-51,30 Н; для материала Ст45: -21,78.-38,63 Н. Влияние линейной скорости на силу ¥21 отрицательно, однако уменьшение линейной скорости увеличит время сборки.
В лаборатории «Средства автоматизации и промышленные роботы» Московского Политеха были проведены экспериментальные исследования с использованием алгоритма управления (табл. 3) и без использования алгоритма управления (табл. 4).
(22)
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
(28) (29)
Таблица 3
Результаты экспериментов сборки цилиндрических соединений
при применении алгоритма управления (V = 5 мм/с, Яа = 0,63 ¡м)_
Зазор, мм Глубина, мм Процент заклинивания, % Сила FzlTOa%,Н
Для материала Ст45
0,05 50 0 27...31
0,01 50 0 58...61
Для материала АМг6
0,05 50 0 23.25
0,01 50 0 43.45
Для материала М2
0,05 50 0 18.21
0,01 50 0 26.30
Таблица 4
Результаты экспериментов сборки цилиндрических соединений при отсутствии __алгоритма, управления (V = 5 мм/с, Яа = 0,63 ^¡м)_
Зазор, мм Глубина, мм Процент заклинивания, % Сила Fzlmax Н
Для материала Ст45
0,05 10.15 6 110.165
15.20 90 165.315
20.25 100 315.400
0,01 5.10 55 100.350
10.15 97 350.450
15.20 100 > 450
Для материала АМг6
0,05 10.15 5 97.135
15.20 87 135.275
20.25 100 275.355
0,01 5.10 50 95.295
10.15 95 295.400
15.20 100 > 400
Для материала М2
0,05 10.15 5 82.125
15.20 80 125.255
20.25 100 255.325
0,01 5.10 40 80.235
10.15 88 235.350
15.20 100 > 350
Предлагаемый алгоритм протестирован при выполнении сопряжения на промышленном изделии, а именно при установке клапана двигателя ЯМЗ-236 (рис. 4).
Направляющая втулка клапана устанавливалась в базовое приспособление 6, клапан удерживался схватом 4 (см. рис. 3). Компьютер был подключен к контроллеру робота через Ethernet.
На рис. 5 приведены зависимости изменений силы и момента, возникающие в процессе установки клапана двигателя при применении алгоритма управления.
Из рис. 5, а видно, что сила FZ1 медленно увеличивается с ростом глубины q (максимальное значение силы FZ1 составило -35,542589 Н) и стабилизируется после 50 мм. Полученные результаты позволяют исключить возникновение заклинивания при сборке клапана. Проведенный эксперимент подтвердил эффективность предложенного
алгоритма и программного обеспечения, а также показал возможность его практического использования. Было доказано, что алгоритм позиционно-силового управления сборочным роботом позволяет уменьшить величину сборочной силы со 125 Н до 40 Н для соединений с зазором 0,04 мм. При этом глубина сопряжения была увеличена с 10 до 50 мм. Проведенные эксперименты на промышленном образце (клапан и направляющая втулка ДВС ЯМЗ-236) показали, что имеет место стабилизация сборочной силы при глубине сопряжения с 50 до 70 мм при зазоре в соединении 0,03 мм.
Рис. 4. Клапан двигателя ЯМЗ -236: а — направляющая втулка; б - впускной клапан
q, мм q, мм
а б
Рис. 5. Зависимости изменений сил и моментов в процессе установки клапана двигателя ЯМЗ-236 (линейная скорость робота V = 10 мм/с): а - зависимости изменения сил; б - зависимости изменения моментов
Исследовано влияние скорости сборки на изменение величин сборочной силы. На основе полученных уравнений регрессии можно анализировать влияние изменения параметров на целевую функцию. При проведении экспериментов снижение сборочной силы составило до 3 раз и более. Алгоритм управления сборочным роботом, основанный на использовании модели Гауссовой смеси распределения, доказал возможность обеспечения технологической надежности роботизированной сборки при выполнении высокоточных цилиндрических соединений.
Полученные в работе результаты могут быть использованы при разработке технологии роботизированной сборки и при создании программного обеспечения для автоматического сборочного оборудования. Оригинальность разработанного программного обеспечения защищена свидетельством о регистрации программного продукта [15].
Список литературы
1. Чан Чунг Та. Повышение технологической надежности автоматической сборки цилиндрических соединений на основе вращательного движения и низкочастотных колебаний: Дисс. к.т.н.: 05.02.08. М., 2021. 155 с.
2. Hagele M., Nilsson K., Pires J.N., Bischoff R. Industrial robotics // Springer handbook of robotics. Springer. Cham, 2016. P. 1385-1422.
3. Johansson R. Sensor integration in task-level programming and industrial robotic task execution control / R. Johansson, A. Robertsson, K. Nilsson, T. Brogardh, P. Cederberg, M. Olsson, T. Olsson, G. Bolmsjo // Industrial Robot: An International Journal. 2004. vol. 31. no. 3. p. 284-296. doi:10.1108/01439910410532369.
4. Hsu S.H. Adaptive decentralized control of robot manipulators driven by current-fed induction motors/ S. H. Hsu, L. C. Fu // IEEE/ASME Transactions on Mechatronic. 2005. vol. 10. no. 4. p. 465-468.
5. Huang S. Fast peg-and-hole alignment using visual compliance / S. Huang, K. Murakami, Y. Yamakawa, T. Senoo, M. Ishikawa // 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2013. p. 286-292.
6. Song J. A peg-in-hole robot assembly system based on Gauss mixture model / J. Song, Q. Chen, Z. Li // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2021. 67. 101996. doi: 10.1016/j.rcim.2020.101996.
7. Jasim I.F. Contact-state monitoring of force-guided robotic assembly tasks using expectation maximization-based Gaussian mixtures models / I.F. Jasim, P.W. Plapper // Int J Adv Manuf Technol. 2014. 73. p. 623-633. doi: 10.1007/s00170-014-5803-x.
8. Jasim I. F. Contact-state modelling in force-controlled robotic peg-in-hole assembly processes of flexible objects using optimised Gaussian mixtures / I. F. Jasim, P. W. Plapper, H. Voos // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2015. 231(8). p. 1448-1463. doi:10.1177/0954405415598945.
9. Xu J. Compare Contact Model-based Control and Contact Model-free Learning: A Survey of Robotic Peg-in-hole Assembly Strategies / J. Xu, Z. Hou, Z. Liu, H. Qiao // ArXiv, abs/1904.05240. 2019.
10. Ghalyan I. F. J. Force-Controlled Robotic Assembly Processes of Rigid and Flexible Objects / I. F. J. Ghalyan. Verlag: Springer. 2016. 184 c.
11. Кузнецова С.В., Симаков А.Л. Распознавание положения точки контакта деталей при роботизированной сборке с силомоментным очувствлением // Автоматизация в промышленности. М.: Изд.-во Издательский дом "ИнфоАвтоматизация". 2020. № 6. С. 9-13.
12. Божкова Л.В., Вартанов М.В., Шандров Б.В. Этапы создания алгоритмического обеспечения интеллектуальной роботизированной сборки // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2014. 21(148). C. 59-64.
13. Вартанов М.В., Нгуен Ван Зунг, Чан Динь Ван. Модель процесса роботизированной сборки на основе активной адаптации // Материалы VII международного научно-технического семинара «Современные технологии сборки». 2021. С. 13-23.
14. Вартанов М.В. Идентификация положения детали с помощью силомомент-ного датчика в сборочных операциях типа «вал-втулка» при двухточечном контакте / М.В. Вартанов, В.К. Петров, И.Н. Зинина, Нгуен Ван Зунг, Чан Динь Ван // «Автоматизация и измерения в машино-приборостроении». 2020. №2(10). C. 17-26.
15. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2022617608 «Программное обеспечение, реализующее алгоритм интеллектуального управления роботизированной сборкой соединений типа «вал-втулка» с использованием силомоментного датчика» / Нгуен Ван Зунг, Вартанов М.В. Дата регистрации 25.04.2022.
Нгуен Ван Зунг, аспирант, nguyendungpt45@gmail. com, Россия, Москва, Московский политехнический университет
IMPROVING THE TECHNOLOGICAL RELIABILITY OF A ROBOTIC ASSEMBLY BASED ON THE DEVELOPMENT OF A ROBOT CONTROL ALGORITHM
Nguyen Van Dung
Mathematical models of the coupling stages during robotic assembly have been developed, which are necessary for the identification of the signals of the force-moment sensor. Analytical expressions defining jamming conditions during robotic assembly are obtained. Identification of the shaft position will allow you to correct the movement of the output link of the robot during the operation. The main purpose of the study is to prove an increase in the technological reliability of the operation of a robotic assembly, eliminating the possibility of jamming parts. For this purpose, the assembly algorithm was tested with a small gap. The algorithm was tested on an industrial product: a robotic installation of an internal combustion engine valve of a car.
Key words: robotic assembly, force-moment sensor, robot control algorithm, jamming ofparts.
Nguyen Van Dung, postgraduate, nguyendungpt45@,gmail.com, Russia, Moscow, Moscow Polytechnic University
УДК 681.5.01
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-528-533
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РЕЖИМА СЛЕЖЕНИЯ В ПРИБОРНЫХ РЕЛЕЙНЫХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
С.В. Моржова
Рассматривается чувствительность режима слежения релейных систем к изменению параметров объекта управления.
Ключевые слова: приборостроение, релейная система, автоколебания, чувствительность, режим слежения.
Важнейшей характеристикой релейной системы, как и вообще любой системы автоматического управления, является точность воспроизведения системой входных сигналов.
Универсальным методом исследования точности режима слежения в релейной системе является метод моделирования, когда динамика системы моделируется на ЦВМ или АВМ. Однако метод моделирования требует значительных затрат времени и его невозможно использовать на этапе синтеза, когда приходится анализировать большое число вариантов. Поэтому для релейных систем немаловажное значение приобретают простые приближенные методы исследования режима слежения.
Релейные автоматические системы обычно проектируются таким образом, чтобы частоты входного сигнала и автоколебаний были разнесены в десять и более раз. В этом случае входной сигнал можно рассматривать как медленно меняющуюся (по отношению к автоколебаниям) функцию времени и можно говорить о линеаризации «автоколебаниями» релейного элемента и других нелинейностей.
528
