מערכת הבקרה מבצעת מניפולציות על חלקים שונים של הרובוט כדי לבצע משימות מבצעיות שונות, כמו גם לבצע סט ספציפי של תנועות וכוחות במקרה של שגיאות בלתי צפויות. מערכות בקרה הן מגוון רחב של מערכות אוטומציה המשמשות לספק פונקציות בקרה וניטור בייצור ובמתקנים.
מערכת הבקרה של רובוט היא המרכיב העיקרי שלו, המאפשר לרובוט לבצע את המשימות התפעוליות הנדרשות על פי הנחיות ודרישות. מערכות בקרה עוזרות לנהל את התנועה והתפקוד של רובוטים. אם כל מתחיל רוצה להיכנס לתחום הרובוטיקה, עליו להבין את הידע הרלוונטי של מערכות בקרה, כגון מהן מערכות בקרה רובוט ומה המרכיבים העיקריים שלהן.
מהן מערכות הבקרה של הרובוטים?
מערכת בקרה מרכזית לרובוטים: ניתן להשיג את כל פונקציות הבקרה באמצעות מחשב, עם מבנה פנימי פשוט ועלות נמוכה, אך ביצועים גרועים בזמן אמת. מערכת בקרה מרכזית זו הייתה בשימוש נפוץ ברובוטים מוקדמים. נצלו באופן מלא את פתיחות המשאבים במערכת הבקרה המרכזית למחשב כדי להשיג פתיחות טובה: ניתן לשלב כרטיסי בקרה והתקני חיישנים שונים במערכת הבקרה באמצעות חריצי PCI סטנדרטיים או יציאות טוריות ומקבילות סטנדרטיות.
מערכת הבקרה של רובוט מאסטר-עבד משתמשת במעבדי מאסטר וגם במעבדי עבדים כדי להשיג את כל פונקציות הבקרה של המערכת. מערכת בקרת מאסטר-עבד משיגה ניהול, טרנספורמציה תיאום, יצירת מסלול ואבחון עצמי של המערכת. מערכת בקרת המאסטר-עבד יכולה לתפעל את בקרת התנועה של כל המפרקים של הרובוט. מערכת בקרת מאסטר-עבד בעלת ביצועים טובים בזמן אמת והיא מתאימה לשליטה ברמת דיוק גבוהה ובמהירות גבוהה. בנוסף, למערכת בקרת העבד הראשי של הרובוט יש גם חסרונות כמו מדרגיות לקויה וקושי בתחזוקה.
מערכת בקרה מבוזרת לרובוטים: מערכת הבקרה מחולקת למספר מודולים שונים המבוססים על אופי ושיטת מערכת הבקרה. לכל מודול יש משימות ואסטרטגיות בקרה שונות, ולכל מצב יכול להיות מערכת יחסים של אדון-עבד או מערכת יחסים שווה. לשיטת הבקרה המבוזרת יש ביצועים טובים בזמן אמת, בקרה דיוק גבוהה ובקרה חכמה, שניתן לומר שהיא שיטה בשימוש נרחב כיום.
מהם המרכיבים העיקריים של מערכת בקרת הרובוט?
המרכיבים העיקריים של מערכת בקרת רובוט כוללים אספקת חשמל, חיישנים, אותות קלט מחיישנים למחשבים או מיקרו-מעבדים (קווית או אלחוטית), פונקציות תכנות, ואותות פקודות פלט המוחזרים ממחשבים או מיקרו-מעבדים לרובוט ואפקטורי קצה (קווית או אלחוטית). ).
אספקת חשמל: אנרגיה מסופקת לחיישני רובוטים, מפעילים ולבקרים שלהם בצורה של כוח חשמלי, פנאומטי או הידראולי. על פי הזנת האנרגיה והאנרגיה המופקת (כגון תנועה ואנרגיה מאוחסנת), מקורות כוח אלו עלולים להוות סכנה לעובדים. אנרגיה מסוכנת עלולה להתקיים ברכיבים פנימיים כגון קבלים, קפיצים, צילינדרים בלחץ ומקורות אנרגיה אחרים.
רכיב החיישן משמש בעיקר במערכות רובוטים כדי לחוש את מיקום החלקים המכניים של הזרוע הרובוטית ואפקטור הקצה, כמו גם לחוש את מיקומם של עצמים חיצוניים של הרובוט. ללא התקדמות טכנולוגיית החיישנים, ההתקדמות של מערכות רובוטים ובינה מלאכותית תהיה הרבה יותר איטית. חיישנים משמשים בעיקר לזיהוי לחץ, טמפרטורה, תאוצה, מדידת אינרציה ולחות.
מחשבים ומיקרו-מעבדים משובצים משמשים שניהם לשליטה במערכות רובוט. הם מבצעים את הפונקציות החישוביות הנדרשות ומתממשקים ובקרה עם חיישנים ואפקטורי קצה רלוונטיים. מערכת הבקרה מבצעת פונקציות מיון וזיכרון הכרחיות לזיהוי מקוון ואינטגרציה עם מכשירים אחרים. ניתן להשלים את התכנות של הבקר באופן מקוון או בתחנת שליטה לא מקוונת מרוחקת.
המאמר מציג בעיקר את סוגי מערכות בקרת הרובוטים. על ידי עיון בטקסט כולו, ניתן ללמוד על שלושה סוגים: מערכות בקרה מרכזיות, מערכות בקרה מאסטר-עבד ומערכות בקרה מבוזרות. בנוסף, המאמר מציג גם את המרכיבים העיקריים של מערכת בקרת הרובוט, לרבות אספקת חשמל, חיישנים, אותות קלט מחיישנים למחשבים או מיקרו-מעבדים (קווית או אלחוטית), פונקציות תכנות ואותות פקודות פלט המוחזרים ממחשבים או מיקרו-מעבדים לרובוטים. ואפקטורי קצה (חוטיים או אלחוטיים).