Pracownia Nauki Programowania i Aplikacji Robotów Przemysłowych. Instrukcja laboratoryjna R 17. Zadajnik położeń o sześciu stopniach swobody.



Podobne dokumenty
R 1. Robot o równoległej strukturze kinematycznej i czterech stopniach swobody. Pracownia Nauki Programowania i Aplikacji Robotów Przemysłowych

Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych

ĆWICZENIE NR P-8 STANOWISKO BADANIA POZYCJONOWANIA PNEUMATYCZNEGO

Laboratorium z Napęd Robotów

INSTRUKCJA NAPĘDÓW SERII 35 I 45 BD

Szczegółowy opis techniczny i wymagania w zakresie przedmiotu zamówienia

Laboratorium Sterowania Robotów Sprawozdanie

ROBOTY PRZEMYSŁOWE LABORATORIUM FANUC S-420F

Napęd do zaworów mieszających 0871PL Kwiecień 2018 Napęd proporcjonalny 0 10V do zaworów mieszających R296 i R297 Seria K275-1

Sterowanie, uczenie i symulacja robotów przemysłowych Kawasaki

Roboty przemysłowe. Wprowadzenie

Sterownik Spid Pant 8 i Ant 8. Podręcznik użytkowania

HIGROSTAT PRZEMYSŁOWY

Podstawy technik wytwarzania PTWII - projektowanie. Ćwiczenie 4. Instrukcja laboratoryjna

LABORATORIUM ENERGOOSZCZĘDNEGO BUDYNKU

Przemysłowe Systemy Automatyki ĆWICZENIE 2

Frezarka serii HY-TB3 trzyosiowa Instrukcja obsługi

ORVALDI ATS. Automatic Transfer Switch (ATS)

VECTORy-01 wymaga zasilania napięciem 12-42V DC 200mA. Zasilanie oraz sygnały sterujące należy podłączyć do złącza zgodnie z załączonym schematem

Podręcznik instalacji

Frezarka serii HY-TB4 czteroosiowa Instrukcja obsługi

REGULOWANE ZASILACZE DC SERIA DPD

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Wskazówki montażowe. Podłaczenia elektryczne. Altus RTS pasuje do uchwytów montażowych stosowanych ze standardowymi napędami SOMFY

Podręcznik instalacji

INTERWRITE TOUCHBOARD. Szybki Start

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

Programowanie i uruchamianie serwo-kontrolera w napędowym układzie wykonawczym z silnikiem skokowym. Przebieg ćwiczenia

R 3. Programowanie robota o 7 stopniach swobody. Pracownia Nauki Programowania i Aplikacji Robotów Przemysłowych. Instrukcja laboratoryjna

Ćwiczenie 1 Konstrukcja Szafy Sterowniczej PLC

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Automatyczny Stabilizator Napięcia AVR-1000, AVR-2000, AVR-3000, AVR-5000

Urządzenia do bezprzerwowego zasilania UPS CES GX. 6 kva. Wersja U/CES_GX_6.0/J/v01. Praca równoległa

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

Strategiczny program badań naukowych i prac rozwojowych Profilaktyka i leczenie chorób cywilizacyjnych STRATEGMED

BADANIA PNEUMATYCZNEGO SIŁOWNIKA BEZTŁOCZYSKOWEGO

P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH

Wskazówki montażowe. Podłaczenie elektryczne. OXIMO RTS pasuje do standardowych uchwytów montażowych stosowanych do serii LT 50

1 Zakres dostawy. Podręcznik instalacji. Monitor LCD z funkcją zarządzania kolorami. Ważne

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW ELEKTROPNEUMATYKI

BEZPRZEWODOWY VIDEODOMOFON XT GHz Cyfrowa transmisja

Analiza i projektowanie oprogramowania. Analiza i projektowanie oprogramowania 1/32

NAPĘDY SERII 35EV/S I 45EV/S

Laboratorium Napędu robotów

Cel ćwiczenia: Nabycie umiejętności poruszania się w przestrzeni programu Kuka.Sim Pro oraz zapoznanie się z biblioteką gotowych modeli programu.

REGULATOR PI W SIŁOWNIKU 2XI

Wersja polska PROLIGHT

Instrukcja aktualizacji oprogramowania

Laboratorium Maszyny CNC. Nr 4

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RME s Punkty ECTS: 12. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW PNEUMATYKI

1. Przeznaczenie testera.

Instrukcja obsługi Zasilaczy KORAD KD 3005D

INSTRUKCJA OBSŁUGI STEROWNIKA WIFI

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE

INSTRUKCJA OBSŁUGI. SDM4600 SGM5 Jednoparowe. Zdalne sterowanie radiotelefonem MOTOROLA DM4600 TRX S.C

HD CVI DVR Serii 1U Skrócona instrukcja obsługi

MIKROPROCESOROWY REGULATOR TEMPERATURY KOTŁA C.O. + C.W.U.

Przełącznik KVM USB. Przełącznik KVM USB z obsługą sygnału audio i 2 portami. Przełącznik KVM USB z obsługą sygnału audio i 4 portami

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

Podręcznik instalacji

INSTRUKCJA OBSŁUGI I MONTAŻU LAMPY LED

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową

Gotronik. Panelowy miernik napięcia prądu mocy energii elektrycznej DC

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Danfoss Link SCM Simple Communication Module Instrukcja montażu. Danfoss Heating Solutions

Uniwersalna klawiatura ELITE z wyświetlaczem LCD

Stelaż pod biurko z elektryczną regulacją wysokości

AUTOMATYKA STERUJĄCA. fot. Timpex. fot. Timpex

KIESZONKOWY MULTIMETR CYFROWY AX-MS811. Instrukcja obsługi

INSTRUKCJA OBSŁUGI Sterownik grupowy on/off

DPS-3203TK-3. Zasilacz laboratoryjny 3kanałowy. Instrukcja obsługi

Wskaźnik. Opis. Informacje ogólne. Obrotomierz. Kalibracja

Analiza kinematyczna i dynamiczna układu roboczego. koparki DOSAN

WIZUALIZACJA I STEROWANIE ROBOTEM

Zestaw do zwiększania zasięgu sygnału HDMI Full HD, 130 m

ZASILACZ DC AX-3003L-3 AX-3005L-3. Instrukcja obsługi

Instrukcja programowania wieratko-frezarki BFKO, sterowanej odcinkowo (Sinumerik 802C)

PX094-3 PX DMX Splitter INSTRUKCJA OBSŁUGI

Tablet graficzny XP-Pen

Altus 50 RTS / 60 RTS

Interfejs analogowy LDN-...-AN

REER ELECTRONICS. BEZPRZEWODOWY VIDEODOMOFON XT GHz Cyfrowa transmisja. Spis treści

Nowe rozwiązania w układach sterowania firmy Tester

ZWORY ELEKTROMAGNETYCZNE - INSTRUKCJA OBSŁUGI

Siłownik elektryczny

Zasilacz laboratoryjny liniowy PS 1440

Podnośnik K WERSJA - PREMIUM. Instrukcja podnośnika

WIELOFUNKCYJNA GŁOWICA DO MECHANIZACJA SPAWANIA DC-XX (DC20)

TM-72. Półka telekomunikacyjna Instrukcja Obsługi

WARIATOR WYPRZEDZENIA ZAPŁONU WARIATOR USTAWIENIA

HOME VIBRATION PLATE 900 PLUS

Instrukcja obsługi i montażu Inteligentny termostat elektroniczny z możliwością zdalnego sterowania smartfonem lub tabletem SPECYFIKACJA TECHNICZNA

Biomonitoring system kontroli jakości wody

Instrukcja obsługi Zasilaczy KORAD 3000/6000

Wirtualne przyrządy kontrolno-pomiarowe

INSTRUKCJA NAPĘDÓW SERII 35 I 45 EVY

Centrala Sterująca 540BPR

MASZYNA DO DYMU FLZ-2000M Instrukcja Obsługi

Wskazówki montażowe. Montaż w skrzynce roletowej przy użyciu fabrycznie dostarczonej dwustronnej taśmy klejącej

Transkrypt:

Pracownia Nauki Programowania i Aplikacji Robotów Przemysłowych Instrukcja laboratoryjna R 17 Zadajnik położeń o sześciu stopniach swobody. Instrukcja dla studentów studiów dziennych. Przygotował: mgr inż. Paweł Żak Łódź 2011 r.

Zajęcia odbywają się na aparaturze zakupionej w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Łódzkiego na lata 2007-2013. Oś priorytetowa :V Infrastruktura Społeczna, Działanie :V.3 Infrastruktura edukacyjna pt.: Dostosowanie infrastruktury edukacyjnej Wydziału Mechanicznego Politechniki Łódzkiej do prognozowanych potrzeb i oczekiwań rynku pracy województwa łódzkiego poprzez zakup wyposażenia przeznaczonego do nowoczesnych metod nauczania. str. 2

1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z tajnikami konstrukcji przemysłowego zadajnika położeń Virtuose 6D35-45 francuskiej firmy Haption. Na kolejne zadania składać się będą: nauka obsługi zadajnika w środowisku wirtualnym dostarczonym przez producenta, integracja urządzenia ze środowiskiem programu SolidWorks w celu przemieszczania zaprojektowanych detali i mechanizmów oraz programowanie ruchów robota, również za pośrednictwem ww. programu. 2. Opis stanowiska 1 2 3 4 Rys. 1. Stanowisko laboratoryjne str. 3

W skład stanowiska (rys. 1) wchodzą: 1 Zadajnik Virtuose6D35-45 2 Wyłącznik bezpieczeństwa 3 Przewód kompozytowy 4 Jednostka sterująca Głównym elementem omawianego stanowiska jest przytwierdzony do stolika zadajnik położeń Virtuose6D35-45 (1). Za pośrednictwem kabla kompozytowego połączony jest z jednostką sterującą (4). Kabel ten służy do zasilania napędów zadajnika oraz przesyłu danych sprzężenia siłowego. Kolejnym elementem podłączonym do jednostki jest wyłącznik bezpieczeństwa (2), ta natomiast przesyła dalej przetworzone dane za pomocą typowego kabla sieciowego. 3. Opis zadajnika W wielu gałęziach przemysłu praca, którą wcześniej wykonywali ludzie może z powodzeniem być przekazana do wykonania robotom przemysłowym, w szczególności prace nużące i żmudne, wymagające długotrwałego skupienia połączonego z zachowaniem wysokiej precyzji i dokładności wykonywanych działań, do których można dołączyć niekorzystne warunki środowiskowe (np. wysoka temperatura, zapylenie), jakie często mogą występować w miejscu pracy. Nie ma większego problemu, gdy wykonywane czynności można opisać powtarzającymi się komendami i stworzyć w ten sposób algorytm działania, które można bez większych problemów przenieść na język programowania zrozumiały przez danego robota. Istnieją jednak dziedziny przemysłu i życia, w których napisanie tego typu algorytmów jest bardzo trudne, albo wręcz niemożliwe. Dziedziny, w których konieczne jest błyskawiczne reagowanie na zaistniałe sytuacje (często nieprzewidziane), takie, które wymagają odrobiny wyczucia czy str. 4

nabytego doświadczenia, np. operacje chirurgiczne. W tego typu zastosowaniach doskonałym rozwiązaniem stają się tzw. telemanipulatory. Telemanipulatory są to roboty,w których nie jest wymagane wcześniejsze pisanie programu, gdyż ruchy ramion uzależnione są przez cały czas od pracującego z nimi operatora, który steruje ruchami robota za pomocą zadajnika. Działa to w następujący sposób: operatora trzyma uchwyt zadajnika i wykonuje dowolne ruchy ręką. Zadaniem robota jest wykonanie takich samych ruchów za pomocą swojej końcówki roboczej. Ogólny zamysł jest taki, by ramię robota stało się przedłużeniem ręki operatora, co znacząco ułatwia zamontowanie na robocie czujnika siły, dzięki czemu możliwe staje się przekazanie informacji nt trafienia w jakiś obiekt. Rys. 2. Zadajnik Virtuose6D35-45 Na rysunku 2 przedstawiony został zadajnik Virtuose6D35-45 powszechnie stosowany w przemyśle do sterowania telemanipulatorami i maszynami, projektowania przestrzennego, symulowania ruchów mechanizmów oraz programowania robotów przemysłowych w środowisku programu SolidWorks. Tabela 1 zawiera informacje nt głównych parametrów opisywanej konstrukcji. Tabela 1. Specyfikacja techniczna. Wymiary zewnętrzne Ciężar 110 x 50 x 30 cm 10 kg str. 5

Liczba napędów 6 Typ napędów Moc napędów 150 W (osie 1-3) i 20 W (osie 4-6) Napięcie zasilające zadajnika Napięcie zasilające jednostki sterującej Przestrzeń robocza dla przemieszczeń DC 48 V DC 100V-240 VAC, 50/60 Hz jednofazowe 450 mm Przestrzeń robocza dla obrotów 145-115 - 118 Maksymalna siła dla przemieszczeń wewnątrz przestrzeni roboczej Ciągła siła dla przemieszczeń wewnątrz przestrzeni roboczej Maksymalny moment dla obrotów wewnątrz przestrzeni roboczej Ciągły moment dla obrotów wewnątrz przestrzeni roboczej Maksymalna sztywność podczas przemieszczeń wewnątrz przestrzeni roboczej Maksymalna sztywność podczas obrotów wewnątrz przestrzeni roboczej Maksymalna rozdzielczość 35 N 10 N 3,1 Nm 1 Nm 2000 N/m 30 Nm/rad 0,006 mm Omawianą konstrukcję cechuje szeregowy łańcuch kinematyczny o sześciu stopniach swobody. Każda oś wyposażona jest we własny napęd, dzięki czemu możliwe jest realizowanie siłowego sprzężenia zwrotnego dla każdego członu ramienia. Rysunki 3 i 4 przedstawiają dokładny schemat kinematyczny zadajnika oraz wygląd przestrzeni roboczej. str. 6

Rys. 3. Schemat kinematyki zadajnika Rys. 4. Przestrzeń robocza zadajnika str. 7

4. Opis jednostki sterującej Rys. 5. Jednostka sterująca Podczas obsługi jednostki sterującej (rys. 5) należy zwracać uwagę na komunikaty pojawiające się na wyświetlaczu LCD (3). Informacje przekazywane za jego pomocą są bardzo zdawkowe i lakoniczne, jednak w większości wypadków wystarczające. Jeśli jednak potrzebna jest pełna komunikacja z jednostka należy podłączyć do niej monitor poprzez złącze VGA. Dwupołożeniowy przełącznik 2 służy do włączania siłowego sprzężenia zwrotnego. Ostatnim elementem jest wyłącznik bezpieczeństwa 1. Jego wduszenie powoduje fizyczne rozłączenie układu zasilającego, co oznacza, ze jest on kompletnie niezależny od programu sterującego. str. 8

5. Opis uchwytu sterującego Rys. 6. Uchwyt sterujący Na rysunku 6 przedstawiającym uchwyt zadajnika zaznaczono następujące elementy: 1. Przełącznik trybu pracy; przestawiony w prawo ustawia urządzenie do pracy w trybie Virtuose, co oznacza, że korzystać można ze wszystkich funkcji zadajnika. Ustawienie drugiego położenia włączy pracę w trybie myszy, w wyniku czego ruchy zadajnika przekładane będą na ruch kursora myszy. Warto o tym pamiętać jeśli praca z zadajnikiem odbywa się przy komputerze pozbawionym własnej myszy. 2. Przycisk programowalny, w zależności od uruchomionej aplikacji jego funkcje mogą być różne. Niezależnie od współdziałającego programu podwójny wciśnięcie przycisku przełączy zadajnik w tryb pracy myszy. 3. Trackball element dodatkowy, w razie potrzeby istnieje możliwość dodania jego obsługi w tworzonym oprogramowaniu. str. 9

4. Przycisk programowalny, brak dodatkowy funkcji. 5. Przycisk sprzęgła, wykorzystuje się go, gdy w trakcie manipulowania przedmiotem w przestrzeni wirtualnej zadajnik osiągnie kres swoich możliwości ruchowych. Wduszenie przycisku spowoduje programowe odłączenie enkoderów i ruchy zadajnika przestaną być rejestrowane, dzięki czemu możliwe staje się ustawienie kiści na powrót wewnątrz przestrzeni roboczej. Warto nadmienić, że domyślny uchwyt operatora wyposażony został w zabezpiecznie sprawiające, że zadajnik zareaguje jedynie na ruchy wykonywane pewnie chwyconym uchwytem sterującym. 5. 1. Wymiana uchwytu sterującego Domyślny uchwyt sterujący zamocowany jest w złączu umożliwiającym szybką wymianę narzędzia pracy (rys. 7). W zależności od uruchomionej aplikacji użytkownik ma możliwość wyboru uchwytu, z którym będzie pracował, co praktycznie pozbawione jest ograniczeń, gdyż znajdujący się w zestawie uchwyt modułowy pozwala na stworzenie dowolnego wymaganego narzędzia. Rys. 7. Złącze wymiany narzędzia Procedura zmiany uchwytu jest następująca: Odkręcić nakrętkę 4 aż zamocowany uchwyt stanie się swobodny i możliwe będzie zsunięcie go z tulei ustalającej 1 str. 10

Zakładanie nowego uchwytu rozpocząć należy od skojarzenia właściwego jego elementu z rowkiem pozycjonującym 3 na tulei ustalającej 1 Powoli wsunąć uchwyt w złączkę zwracając przy tym uwagę, czy złącze elektryczne 2 trafiło we właściwe położenie Dokręcić nakrętkę 4 6. Uruchamianie stanowiska Aby uruchomić stanowisko (rys. 1) należy po kolei: Upewnić się, że zadajnik jest solidnie przytwierdzony do podstawy Podłączyć przewód kompozytowy do zadajnika 1 i jednostki sterującej 4 Połączyć jednostkę sterującą z komputerem zewnętrznym za pomocą kabla sieciowego Odblokować wszystkie przyciski bezpieczeństwa (na jednostce sterującej, na panelu zewnętrznym) Upewnić się, że bezpieczniki na tylnej części jednostki sterującej nie odcinają zasilania, po czym przełączyć włącznik główny do pozycji ON Po usłyszeniu sygnału dźwiękowego przełączyć przycisk sprzężenia siłowego do położenia ON, co rozpocznie procedurę bazowania Po wykonaniu powyższych czynności zadajnik jest gotowy do pracy. 7. Środowisko wirtualne Haption Producent zadajnika dostarcza środowisko wirtualne, dzięki któremu użytkownik ma możliwość dokładnego zapoznania się z możliwościami manipulacyjnymi oferowanymi przez urządzenie. Program ten pozwala na pełne przetestowanie siłowego sprzężenia zwrotnego, które zostało doń zaimplementowane. str. 11

Po uruchomieniu dostarczone dema oczom operatora ukaże się scena (rys) zawierające elementy, z którymi można wejść w interakcję. Ruchy zadajnika powodują przemieszczanie się związanego z nim układu współrzędnych. Gdy ten zbliży się elementu dającego się pochwycić zostanie to zasygnalizowane poprzez podświetlenie danego detalu na czerwono. Wciśnięcie lewego przycisk na uchwycie przytwierdzi dany przedmiot do poruszanego układu współrzędnych. Znajdujące się na scenie kolorowe walce pozwalają na symulowanie pracy w zmienionym środowisku. Niebieski charakteryzuje zwiększona gęstość ośrodka, żółty natomiast symbolizuje strefę zwiększonej grawitacji. Płachta z logo producenta jest podatna i umożliwia symulowanie kontaktu elementów sprężystych. Rys. 8. Środowisko wirtualne dostarczone przez Haption str. 12

8. Zadania do wykonania 1. Wymiana uchwytu sterującego w zależności od wybranej aplikacji. 2. Poprawne podłączenie, uruchomienie i zabazowanie zadajnika. 3. a) Wykorzystując program dostarczony przez producenta zapoznać się z możliwościami ruchowymi urządzenia oraz oferowanymi przezeń możliwościami interakcji z otoczeniem w przestrzeni wirtualnej. b) Wykonać proste czynności manipulacyjne na elementach w omawianym środowisku. 4. a) Przeprowadzenie procesu integracji zadajnika ze środowiskiem programu SolidWorks. Stworzenie sceny i zapoznanie się możliwościami manipulacyjnymi konstrukcji. b) Złożenie prostego mechanizmu z dostępnych elementów i zbadanie możliwości napędzenia go z wykorzystaniem zadajnika. 5. Wykorzystanie zadajnika do sterowania modelem robota przemysłowego w przestrzeni wirtualnej SW, stworzenie i zapisanie trajektorii ruchu. str. 13