zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Поступающим  » Робототехника и объекты управления

Робототехника и объекты управления факультета ПМ-ПУ

На факультете ПМ-ПУ широко применяются современные компьютерные и информационные технологии. К ним можно отнести различные робототехнические системы и объекты управления. Представлены подобные системы в двух лабораториях:

  1. Лаборатория компьютерного моделирования информационных систем:
    • Человекоподобный робот «Вася»;
    • Робот-манипулятор Parallax;
    • Установка шарика в магнитном подвесе;
  2. Лаборатория мехатронных систем
    • Промышленный робот-манипулятор FANUC M-20.

Один из основных дисциплин факультета — Теория управления. Поэтому студентам предоставляется реальная возможность проверить полученные базовые знания при программировании и формировании законов управления специальных объектов управления.

Рассмотрим подробнее каждый объект по отдельности. Первый интересующий нас объект — человекоподобный робот «Вася».

Робот Вася
Рисунок 1. Робот Вася

Робот «Вася», произведенный японской фирмой FUTABA, состоит из 20 сервомоторов, каждым из которых можно управлять. Движение робота осуществляется с помощью дистанционного пульта управления. Кроме того, робот обладает 15-тью режимами, 14 из которых являются пользовательскими, а один предназначен для загрузки программ с компьютера. Студенты могут «научить» Васю всевозможным движениям. Например, бегать, кувыркаться, отжиматься, садиться на шпагат, выполнять стойку на руках и т.д. Для описания и программирования таких движений необходимо владение базовыми знаниями о законах физики.

Робот-манипулятор канадской фирмы Parallax представляет собой 6-звенный механизм, он представлен на рис. 2.

Робот-манипулятор Parallax
Рисунок 2. Робот-манипулятор Parallax.

Манипулятор осуществляет сложное программируемое движение. Для работы с указанным объектом необходимо знать основы программирования на высокоуровневых языках, таких как С++. Объект оснащен несколькими энкодерами, позволяющими получать положение каждого звена. Что дает возможность построить управление с обратной связью. Применение робота-манипулятора обусловлено набором ситуаций, связанных с повышенной опасностью для жизни человека, а также трудоемкостью выполняемой работы.

Установка шарика в магнитном подвесе Magnetic Levitation Quanser представляет собой устройство с управляемым электромагнитом, который позволяет парить в воздухе металлическому шарику.

Установка шарика в магнитном подвесе
Рисунок 3. Установка шарика в магнитном подвесе

Установка шарика в магнитном подвесе работает следующим образом. На компьютере задается командный сигнал на изменение положения шарика. Электромагнит создает соответствующее магнитное поле. В случае колебаний шарика в воздухе, включается управляющий блок, стабилизирующий эти колебания. Установка предназначена для отладки стабилизирующих управлений, применяемых в установках стабилизации плазмы в ядерных реакторах.

Рассмотрим еще один интересный объект — промышленный робот-манипулятор FANUC M-20. Настоящий промышленный робот, который применяется в производстве автомобилей, а также в других отраслях промышленности.

Робот-манипулятор может выполнять следующие функции:
а) Перенос предметов весом до 20 кг.
б) Сортировка товаров
в) Сварка деталей
г) сверление деталей
д) монтаж/демонтаж
е) Покраска деталей
ж) Рисование/роспись

Робот FANUC M-20
Рисунок 4. Робот FANUC M-20
Робот FANUC M-20
Рисунок 5. Робот FANUC M-20

Робот оснащен пневматическим захватом, который может захватывать негабаритные предметы весом не более 20 кг. Однако, это не помешало приделать к нему маркер и научить его рисовать. Робот-манипулятор может рисовать как на плоской поверхности, так и в пространстве. К примеру, можно научить его расписывать чашки и блюдца, либо научить его ставить подпись. Каждый студент факультета ПМ-ПУ может прийти и научиться программировать робота.

Обучают взаимодействию с роботом и его программированию преподаватели двух кафедр факультета, прошедшие соответствующее обучение в Германии:
1. кафедра Компьютерных технологий и систем
2. кафедра Механики управляемого движения.

Последние изменения: 30.04.2010 16:01