INDUSTRIJSKA ROBOTIKA
Modul 4
Programski alati u industrijskoj robotici
Najopsežniji modul područja vodi kroz rad u simulacijskom okruženju: od prvog otvaranja programa i izrade stanice, preko kalibracije, statusa robota i programskih struktura, do programa za rukovanje predmetima rada, paletizacije, praćenja složene geometrije, projektnog zadatka i sinkronizacije više robota.
- Izraditi i provjeriti robotski program u simulacijskom okruženju
- izraditi virtualnu robotsku stanicu i postaviti njezine elemente
- kalibrirati koordinatne sustave robota i alata u simulaciji
- protumačiti statuse robota i poruke o nedostižnim točkama i sudarima
- koristiti programske elemente i strukture proceduralnog robotskog jezika
- izraditi program za rukovanje predmetima rada i za paletizaciju
- izraditi program za praćenje oblika složene 2D ili 3D geometrije
- sinkronizirati rad više robota razmjenom ulazno-izlaznih signala
O modulu
Program za robota gotovo se nikada ne piše prvi put na stroju. Stroj u tom trenutku stoji, oko njega su ljudi, a svaka pogreška u koordinatama znači sudar s napravom ili s vratima stroja. Zato se posao preseli u računalo: ćelija se sagradi kao model, program se u tom modelu napiše i provjeri, a na stroj dolazi tek ono što je već jednom odradilo cijeli ciklus bez sudara.
Ovaj modul vodi kroz taj put od početka. Počinje upoznavanjem simulacijskog okruženja i izradom stanice, nastavlja postavljanjem njezinih elemenata, učenjem točaka i kalibracijom koordinatnih sustava, a zatim prelazi na ono što program čini programom — varijable, uvjete, petlje i potprograme. Statusi robota i poruke o nedostižnim točkama objašnjeni su ondje gdje se prvi put pojavljuju, jer se bez njih ni jedan ozbiljniji program ne može dovršiti.
Druga polovica modula primjenjuje naučeno na stvarne zadatke: rukovanje predmetima rada, paletizaciju, praćenje složene geometrije i projektni zadatak u kojem robot poslužuje CNC glodalicu i slaže gotove pozicije na paletu. Modul završava sinkronizacijom više robota u istoj ćeliji i pregledom osnovnih naredbi proceduralnog robotskog jezika, s usporednom tablicom naziva u trima najraširenijim jezicima.
Nastavne jedinice
- Otvori
4.1
Upoznavanje i osnove rada u robotskom simulacijskom okruženju
Čemu služi simulacijsko okruženje, kako je sučelje ustrojeno, kretanje po prizoru, knjižnice robota i alata te odnos virtualnog kontrolera i stvarnog upravljačkog sustava.
- Otvori
4.2
Izrada robotske stanice, osnovne postavke i mogućnosti
Novi projekt, izbor robota i postolja, mjerne jedinice i koordinatni sustav prizora, uvoz modela te osnovne postavke koje kasnije nije jednostavno mijenjati.
- Otvori
4.3
Elementi virtualne robotske stanice
Robot, alat, predmet rada, transporter, stroj, spremnici, ograda i senzori: čemu svaki element služi, kako se postavlja i kako se veže uz koordinatni sustav stanice.
- Otvori
4.4
Izrada simulacijskih programa orijentiranih gibanju
Učenje točaka u simulaciji, vrste gibanja i njihovi parametri, redoslijed točaka, sigurnosni položaj te prvo pokretanje i praćenje izvođenja.
- Otvori
4.5
Kalibracija koordinatnih sustava robota i alata
Postupak kalibracije alata u više točaka i korisničkog sustava u tri točke, provjera točnosti, smjer osi alata i posljedice pogrešne kalibracije.
- Otvori
4.6
Statusi robota
Konfiguracije zglobova, status ruke, nedostižne točke, singularnosti i poruke upravljačkog sustava te kako se status zadaje i zašto se program bez njega može ponašati nepredvidivo.
- Otvori
4.7
Programski elementi i strukture
Varijable i tipovi podataka, operatori, grananje, petlje, potprogrami i parametri, komentari te pravila urednog pisanja programa koji će čitati netko drugi.
- Otvori
4.8
Izrada programa za rukovanje predmetima rada
Cjelovit program uzimanja i odlaganja: prilazne točke, upravljanje prihvatnicom, provjera prisutnosti predmeta, obrada slučaja kada predmeta nema i mjerenje vremena ciklusa.
- Otvori
4.9
Simulacija i validacija procesa paletizacije
Mreža pozicija i slojevi, izračun točke odlaganja iz rednog broja, međuslojni karton, provjera dosega i sudara po slojevima te validacija cijeloga ciklusa.
- Otvori
4.10
Praćenje oblika složene 2D ili 3D geometrije
Putanja po rubu ili površini predmeta, generiranje točaka iz geometrije, orijentacija alata uz krivulju, korak i tolerancija odstupanja te tipične primjene u nanošenju i zavarivanju.
- Otvori
4.11
Projektni zadatak: paletizacija pozicija s CNC stroja
Rad na projektnom zadatku od definicije do provjerene simulacije: ulazni podaci, ustroj programa, ispitivanje po koracima i popis nalaza prije prijenosa na stroj.
- Otvori
4.12
Više-robotski sustavi i sinkronizacija
Dva i više robota u istoj ćeliji: podjela radnog prostora, sinkronizacija rada, rukovanje signalima između robota i izbjegavanje zastoja u kojem svaki čeka drugoga.
- Otvori
4.13
Osnovne naredbe proceduralnog robotskog programskog jezika
Pregled naredbi koje se pojavljuju u svakom robotskom jeziku: gibanja, čekanje, ulazi i izlazi, pridruživanje, uvjeti, petlje, pozivi potprograma i obrada pogrešaka.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Simulacijsko okruženje | Programski paket u kojem se robotska ćelija izgrađuje kao model i u kojem se program izvodi prije nego što dođe na stvarni robot. |
| Virtualni kontroler | Izvorna upravljačka programska podrška robota koja se izvodi na računalu i program tumači jednako kao stvarni kontroler. |
| Robotska stanica | Cjelina koju čine robot, alat, predmet rada, strojevi, spremnici, ograda i senzori, postavljeni u zajednički koordinatni sustav. |
| Koordinatni sustav stanice | Referentni sustav prizora u odnosu na koji se zadaju položaji svih elemenata i iz kojeg se izvode svi ostali sustavi. |
| TCP | Radna točka alata; točka na alatu kojoj se zadaje položaj i koja se vodi po putanji. |
| Korisnički koordinatni sustav | Sustav vezan uz napravu, paletu ili stol, u kojem se točke zadaju mjerama predmeta, a ne mjerama robota. |
| Konfiguracija | Skup podataka o položaju zglobova kojim se odabire jedan od više načina na koji robot postiže isti položaj alata. |
| Singularnost | Položaj u kojem se osi poravnaju, robot gubi jedan stupanj slobode, a brzine pojedinih zglobova naglo rastu. |
| Potprogram | Imenovani dio programa koji se poziva s više mjesta, po potrebi s parametrima. |
| Rukovanje signalima | Uređena razmjena potvrda između robota i drugoga sustava, u kojoj svaki korak čeka potvrdu prethodnoga. |
| Vrijeme ciklusa | Vrijeme od početka do povratka u početno stanje za jedan obrađeni ili preseljeni komad. |
| Validacija | Provjera da program u modelu radi ono što je zamišljeno: bez sudara, unutar dosega i unutar zadanog takta. |