Robotická stavebnice FISCHERTECHNIK ROBO TX Automation Robots - 511933
Průmysloví roboti Průmysloví roboti jsou stroje s univerzální, volně programovatelnou sekvencí pohybu, pomocí níž mohou vykonávat různé činnosti. Můžou být využiti k manipulaci z předměty, sestavováním nebo jejich dalším zpracováním. Obvykle jsou průmysloví roboti vybaveni pro manipulaci s předměty svěrákem. Nicméně pro vykonávání jiných činností je lze vybavit i jiným nářadím. Jak naznačuje název, průmysloví roboti nachází uplatnění v průmyslu (např. výrobě automobilů). Jakmile je robot naprogramován na úkol, může sám vykonávat práci, ani by jej někdo musel ovládat.
Za vynálezce průmyslových robotů je považován George Devol, který si v USA v roce 1954 registroval patent na programovatelný manipulátor. Společně s Josephem F. Engelbergerem Devot založil první robotickou společnost na světě, Unimation. Oblasti použití Průmysloví roboti jsou používáni v mnoha oblastech výroby, jako: • • • • • •
Svářecí roboti Řezací roboti Měřicí roboti Natírací roboti Brousicí roboti Roboti manipulující s materiálem pro: přepravu rovnání balení sestavování vybavování strojů odmontovávání součástek
Seznámení s komponenty Stavebnice obsahuje všechny tyto díly Stavebnice obsahuje množství modulů Fischertechnik, různé motory, tlačítka a barevné instrukce pro sestavení různých modelů. Poté, co jste rozbalili všechny moduly, je důležité nejprve nainstalovat některé komponenty (např. kabely a zástrčky). Přesné popisy jsou v instrukcích pro sestavení. Je dobré tímto krokem začít.
Aktuátory Aktuátory jsou všechny komponenty, které mohou činit akce. To znamená, že když jsou napojeny na elektrický proud, stanou se nějakým způsobem aktivními. Obvykle si toho všimnete ihne, např. se roztočí motor.
Servomotor s enkódérem Součástí balení jsou jako pohon robotů dva servomotory. Na první pohled se jedná o normální elektrické motory na devítivoltové napětí a vstupní proud maximálně 0.5 amperů. Nicméně motory zvládají víc. Kromě připojení na napájení mají další konektor pro kabel, skrze který lze enkódérem počítat otáčky motoru. Enkódery na servomotorech od Fischertechnik generují tři pulzy s každou otáčkou motoru. A protože sevomotory s enkódérem mají také převodovku a poměrem převodu 25:1 (25 ku jedné), pak jedna otáčka, která vyjde z převodovky, se rovná 75 pulzům enkódéru. Motory s enkódérem jsou propojeny s výstupy M1 až M4 na ovladači ROBO TX. Signály enkódéru jsou čteny skrze vstupy C1 až C4.
XS motory XS motor je elektrický motor, který je přesně tak dlouhý a vysoký jako stavební blok Fischertechnik. Navíc je velmi lehký. Toto umožňuje, aby byl instalován v místech, kde je nedostatek prostoru pro větší motory. XS motor je navržen pro devítivoltové napětí a vstupní napětí maximálně 0.3 ampéry. Tento motor se také napojuje do výstupů M1 až M4 na ovladači ROBO TX.
Senzory Senzory jsou opakem aktuátorů. Důvodem je to, že nevykonávají žádné činnosti, ale reagují na určité situace a události.
Tlačítkové přepínače Tlačítkům se také říká dotykové senzory. Když stiskněte červené tlačítko, mechanicky se propustí proud z kontaktu 1 (prostřední kontakt) do kontaktu 3. V tuto chvíli je přerušeno spojení mezi kontaktem 1 a 2. Takto můžete tlačítka používat dvěma způsoby: Jako normální otevřený vypínač: Kontakty 1 a 3 jsou propojeny. Tlačítko je stisknuté: elekřina proudí. Tlačítko není stisknuté: elektřina neproudí. Jako normální zavřený vypínač: Kontakty 1 a 2 jsou propojeny. Tlačítko je stisknuté: elekřina neproudí. Tlačítko není stisknuté: elektřina proudí. Senzory jsou propojeny s univerzálními vstupy I1 až I8 na ovladači ROBO TX.
Ovladač ROBO TX Nejdůležitějším komponentem pro sestavení robota je ovládač ROBO TX. Ovládá aktuátory a vyhodnocuje informace ze senzorů. Pro tento důvod má ovladač ROBO TX množství propojení pro komponenty. Jaké komponenty jsou připojit do kterých spojení je popsáno v manuálu ovladače ROBO TX. Speciálním bonusem je zabudované rozhraní Bluetooth. Umožňuje vašemu ovladači ROBO TX propojení s počítačem. Nebo propojení více ovladačů najednou. Můžete rozhodnout, jak bude ovladač ovládat jednotlivé komponenty a co mají dělat, skrze program, který vytvoříte v ROBO Pro software.
Software ROBO Pro ROBO Pro je grafické programovací rozhraní, v němž lze tvořit programy pro ovladač ROBO TX. "Grafické programovací rozhraní" znamená, že nemusíte ručně "psát" programy řádek po řádku. Dáte je dohromady jednoduše za pomocí obrázků. Například jako program ukázaný níže. Přesný postup pro tvorbu takových programů je detailně popsán v ROBO Pro Help v kapitolách 3 a 4. Je nejlepší si nejprve přečíst tyto kapitoly v ROBO Pro Help. To vám umožní se naučit něco málo o tomto softwaru, takže můžete ihned začít s pokusy. Pro stavebnici ROBO TX Automation Robot budete potřebovat ROBO Pro verzi 3.1 nebo vyšší. Pokud máte starší verzi programu, bude aktualizována, jakmile nainstalujete CD ROBO TX Automation Robot. Pár tipů Experimentování je nejzábavnější, pokud výsledky experimentů doopravdy fungují. Z tohoto důvodu je nezbytné se řídit některými pravidly: Pracujte opatrně. Nespěchejte a pořádně se podívejte na instrukce sestavení modelu. Pokud budete hledat chybu později, zabere vám to delší dobu. Zkontrolujte pohyb všech částí. Kdyý dáváte dohromady modely, neustále kontrolujte, zda se zapojené díly volně pohybují. Používejte test rozhraní. Než začnete psát program pro model, měli byste všechny jeho části napojené do ovladače ROBO TX pomocí testu rozhraní ROBO Pro. Jak ho použít zjistíte v ROBO Pro Help v kapitole 2.4.
Robot se svěrákem Pro váš první pokus postavte model robota se svěrákem (Gripper robot) pomocí návodu k sestavení a zavedení elektrických kabelů. Robot se může otáčet a zvedat nahoru a dolů svoji paži. Tito roboti jsou pohybliví po všech osách.
Systém ovládání robota Je nezbytné specifikovat pozici každé individuální lineární osy a osy otáčení robota. Toto poté definuje pozici svěráku. Nulová pozice každé osy a svěráku je definována limitním vypínačem. Nastavení správné pozice je provedeno počítáním pulzů v motoru s enkodérem nebo na mechanických pulzech senzoru. Následující tabulka obsahuje přehled různých os vašeho modelu: Akce
Osy
Motor
Limitní vypínač
Puls senzoru/enkodéru
Otáčení
X
M1
I1
C1
Paže nahoru/dolů
Z
M3
I3
C3
M4
I4
C4
Otevření/zavření svěráku
Směr rotace motoru Proti směru hodinových ručiček: Osy se hýbou ve směru limitního vypínače Po směru hodinových ručiček: Osy se hýbou směrem od limitního vypínače Úkol 1: Napište program pro ozkoušení funkce. Nejprve by se měl otevřít svěrák. Potom by se měl robot pohnout směrem k limitním vypínačům na všech osách. Konečnou ukázku tohoto programu lze otevřít přes ikonku v související části originálního návodu. Zkušení chod funkce by měl pohnout osami a svěrákem přesně. Úkol 2: Sestavte podle návodu předmět, s nímž má robot pracovat. Nejprve proveďte zkoušku z úkolu 1. Potom by se měla paže pohnout dolů přesně o 1175 pulsů a uchopit předmět. Poté by se měla paže pohnout vzhůru o 250 pulsů, otočit o 1000 pulsů a poté opět dolů a pustit předmět. Průmyslový robot by se poté měl pohnout zpět proti limitním vypínačům.
Tipy pro programování: Pro programování motorů s enkodéry jsou potřeba speciální programovací elementy.
Jak je použít se dozvíte v ROBO Pro Help, kapitole 4.4.2 a 11.6.
Než začnete s kompletním programováním, je nejpraktičtější udělat si osnovu. Mohla by mít následující podobu: Zkouška funkcí → paže dolů → zavřít svěrák →zvednout paži → obrat → paže níž → otevřít svěrák → zkouška funkcí Celý program lze získat kliknutím na ikonu v příslušné části původního návodu. Robota lze také naprogramovat pohodlně pomocí použití podprogramů pohybu. V příslušné části původního návodu lze přes ikonu otevřít ukázku řešení úkolu 2 pomocí podprogramů. Informace o podprogramech a jejich použití získáte v ROBO Pro Help, v kapitole 4. Je důležité, abyste v ROBO Pro přepnuli na level 3 Úkol 3: Přepište program Gripper robot_2a.rpp tak, že robot uchopí a zvedne předmět, otočí se a položí jej na podložku. Desing podložky je popsán v návodu na sestavení. Celý program lze získat kliknutím na ikonu v příslušné části původního návodu. Nicméně, než se podíváte, zkuste nejprve najít řešení sami. Hodně štěstí! Určitě pro svého robota vymyslíte více úkolů. Užijte si programování a zkoušení.
Řadič do vysokých polic Řadič do vysokých polic se používá ve skladištích, kde se věci skladují a běrou zpět automaticky. V těchto skladištích mohou být police vysoké až 50 metrů a postykutí prostor pro tisíce palet. Sestavte model "high bay storage rack" a zapojte do něj elektrické elementy, jak je popsáno v návodu na sestavení. Ve skladištích je zboží ukladněno v policích, mezi nimiž na kolejnicích jezdí řadiče, které ukládají a opět berou zboží z polic. Tento systém odbahuje i přijímací stanici, přes kterou toto zboží prochází. Následuje přehled os vašeho modelu: Akce
Osy
Motor
Limitní vypínač
Puls senzoru/enkodéru
Pohyb řadiče
X
M1
I1
C1
Nakládací vidlice Z nahoru/dolů
M3
I3
C3
Nakládací vidlice dopředu/dozadu
M2
I2 - vidlice vzadu I4 vidlice vepředu
Směr rotace motoru Proti směru hodinových ručiček: Osy se pohybují ve směru limitního vypínače / vidlice zajíždí dozadu Po směru hodinových ručiček: osy se pohybují směrem od limitního vypínače / vidlice se vysouvá dopředu Vestavěná tlačítka I1-I4 slouží jako limitní vypínače pro pohyb systému. Tlačítka I5-I6 jsou obě popsána jako příklad v cvičení. Úkol 1: Řadič by měl sebrat z přijímací stanice soudek a uložit jej do skladového prostoru 1. Pro tento úkol si nejprve vyrobte osnovu pro výrobu oprogramu v ROBO Pro. Tipy pro programování: Abyste naprogramovali pohyb pro osy X a Z, můžete použít stejné podprogramy, které jste použili u modelu "Gripper robot". Osnova bude vypadat nějak takto: Zkouška funkcí → pohyb k přijímací stanici → vidlice dopředu → zvednout vidlici → vidlice dozadu → pohyb k skladovacímu prostoru 1 → zvednout vidlici → vidlici dopředu → vidlici dolů → vidlici dozadu → zkouška funkcí Pro každý dílčí úkon vytvořte podprogram. Můžete je použít i pro další úkoly později.
Úkol 2: Rozšiřte program o podprogramy, díky nimž se bude pohybovat do zbývajících skladovacích prostorů. Přepište program, aby bylo možné uskladnit jeden po druhém více soudků na různých místech. Potom nechte soudky vyzvednout ze skladovacích míst a jeden po druhém umístit na přijímací stanici. Pochopitelně během naskladňování budete muset dát na přijímací stanici ručně nové soudky a poté je z ní ručně odebírat. Tipy pro programování: Umístění soudku na přijímací stanici je na naprogramování skoro stejné jako umístění do skladiště. V osnově je pouze třeba obrátit "Pohyb k přijímací stanici" a "Pohyb k skladovacímu prostoru". Program lze seřadit mnohem jasněji zkombinováním některých dílčích úkonů do podprogramu: zkouška funkcí
zkouška funkcí
pohyb k skladovacímu prostoru
pohyb k skladovacímu prostoru
vidlice dopředu
zvednout
zvednout vidlici vidlice dozadu pohyb k přijímací stanici
pohyb k přijímací stanici
zvednout vidlici
položit
vidlici dopředu vidlici dolů vidlici dozadu zkouška funkcí
zkouška funkcí
Úkol 3: Nyní můžete svůj řadič ještě vylepšit. Přidejte na svém počítači "slide control". Pomocí této funkce můžete vybírat, do kterého místa skladiště má být soudek umístěn. Když stiskněte I5, soudek by měl být vyzvednut a umístěn na vybrané místo. Když stiskněte tlačítko I6, soudek bude ze skladiště vyzvednut a přemístěn na přijímací stanici. Informace o displeji ovladače ROBO TX a ovládání výše zmíněném, jsou v ROBO Pro Help v kapitole 11.7. Je důležité, abyste ROBO Pro přepnuli na level 3.
Otočný svěrák Zatím jste byli seznámeni pouze s roboty s pevně umístěnými svěráky. Otočný svěrák se může otáčet kolem jedné osy. Toto umožňuje, aby předmět, s nímž manipuluje, mohl být kvůli další manipulaci otočen. Na obrázku je ukázán průmyslový robot určený braní plechů z hromádky a jejich vkládání do dalšího stroje. Během tohoto procesu jsou plechy natočeny do určitého úhlu. Sestavte model "pivoting gripper" a napojte elektrické elementy, jak je popsáno v návodu na sestavení. Následuje přehled os vašeho modelu: Akce
Osy
Motor
Limitní vypínač
Puls senzoru/enkodéru
Otáčení
X
M1
I1
C1
Zvedání/klesání
Z
M3
I3
C3
Otáčení svěráku
M2
I2 svěrák horizontálně I5 svěrák vertikálně
Otevření/zavření svěráku
M4
I4
C4
Směr rotace motoru Proti směru hodinových ručiček: Osy se pohybují ve směru limitního vypínače / svěrák se otočí do horizontální pozice Po směru hodinových ručiček: osy se pohybují směrem od limitního vypínače / svěrák se otočí do vertikální pozice Úkol 1: Napište program pro zkoušku funkce. Nejprve by se svěrák měl otevřít a zavřít a poté se přetočit do horizontální pozice. Potom by se měl robot pohnout proti limitním vypínačům na všech osách. Tip pro programování: Můžete, stejně jako u ostatních modelů, použít podprogramy. Umistěte držák (holder) s horizontálně položeným soudkem nalevo a napravo od robota. Umistěte před robota podložku pro odkládání (deposit platform). Návody na tyto díly jsou v návodu na sestavení. Úkol 2: Nejprve dokončete testování funkcí. Poté se svěrák přetočí do vertikální pozice. Robot by měl nyní pohnout svěrákem dolů, uchopit soudek, zvednout ho a svěrák by se i se soudkem měl přetočit do horizontální pozice. Poté by měl robot přemístit svěrák nad podložku pro odkládání a umístit na ni soudek. Poté by měl robot vzít druhý soudek a postavit jej na ten první.
Nakonec robot dokončí pohyby zkoušky funkcí. Tip pro programování: Opět použijte pro řešení tohoto problému podprogramy. Úkol 3: Rozšiřte program v úkolu 2. Robot by měl rozebrat věž ze soudků a umístit soudky zpět do držáků napravo a nalevo od robota.
Tříosý robot Tento model tříosý průmyslový robot. Jeho svěrák se může pohybovat třemi různými směry. Roboti, které jste používali do této chvíle, byli něco jako specialisti, kteří byli zvláště dobří v jednom určitém úkolu. Tříosý robot je oproti nim univerzální, schopný vykonávat různé druhy práce. Osa X řídí otáčení robota, Y vysouvání a zasouvání paže se svěrákem a Z stoupání a klesání robota. Sestavte model "3-axis robot" a zapojte do něj elektrické elementy podle návodu k sestavení. Motory a tlačítka nainstalovaná v modelu, stejně jako osy, jsou v následující tabulce: Akce
Osy
Motor
Limitní vypínač
Puls senzoru/enkodéru
Otáčení
X
M1
I1
C1
Vysouvání/ Y zasouvání svěráku
M2
I2
C2
Stoupání/klesání
M3
I3
C3
M4
I4
C4
Z
Otevření/zavření svěráku
Směr rotace motoru Proti směru hodinových ručiček: Osy se pohybují ve směru limitního vypínače Po směru hodinových ručiček: osy se pohybují směrem od limitního vypínače Tento problém můžete vyřešit vytvořením programové sekvence za pomoci podprogramů, které jste už použili u jiných modelů. Nicméně budete muset napsat nový podprogram pro osu Y. Pro tento účel můžete zkopírovat podprogram pro "gripper", přejmenovat ho na Pos Y a přizpůsobit dle potřeby. Nicméně v příkladech programování je u tříosého robota také obsažen takzvaný učicí program (teach-in).
Procedura Teach-in Pro programování průmyslových robotpů se používají učicí programy. Tyto programy znamenají, že můžete kontrolovaně pohybovat robotem do určité pozice. Když se robot dostal do této pozice, je tato procedura uložena. Tento proces opakujete, dokud není uložena celá pohybová sekvence. Naprogramovaná sekvence poté obsahuje všechny uložené pozice, které jsou propojeny do jediné sekvence. Tu je potom robot schopen vykonávat sám. Poté, co jste vložili všechny pozice, můžete opustit program. Všechno se pak samo otáčí a hýbe.
Rychlé programování pro tříosého robota Program teach-in můžete stáhnout v originálním programu kliknutím na ikonku. Lze také najít v ukázkových programech ROBO Pro: C:\Program Files\ROBOPro\Sample Programs\ROBO TX Automation Robots\TeachIn_TX.rpp Načtení, start, vybrání kontrolního panelu.
Spusťte program teach-in.
Vyberte panel pro programování robota.
Klávesy na kontrolním panelu (1) Klávesy směru pro ovládání robota (2) Home = návrat robota na startovní pozici (3) Enter = uložení současné pozice (4) Overwrite/Delete = změna existujících pozic (5) Kurzorové šipky = pohyb mezi předchozí/další pozicí (6) Play = start naprogramované sekvence, robot se pohybuje do všech nastavených pozic, do jedné po druhé. (7) Endless = neustálé opakování sekvence (8) Stop = zastavení sekvence (9) Pause = přerušení sekvence a pokračování, jakmile bude stisknuto další tlačítko.
Stop
Zastaví program teach-in
Uložení Uložte naprogramované pozice ve formátu .csv, než zavřete program teach-in. Můžete je poté načíst, kdykoliv otevřete program teach-in. Když zavřete program, než uložíte pozice, jsou vymazány.
Pomocí programu teach-in můžete vyřešit následující úkoly: Úkol 1: Robot by měl uchopit svěrákem soudek a postavit ho zpět v jiné pozici. Úkol 2: Robot by měl na sebe postavit tři soudky, aby utvořily věž. Potom by měl jeden po druhém soudky sundat a postavit věž v jiné pozici.
Hanoiské věže Tento rébus byl vytvořen v roce 1883 francouzským matematikem Édouardem Lucasem. Ten vymyslel následující příběh: Mnichovi z hanoiského kláštera byl udělen úkol, aby přesunul 64 dílů z jedno věže na druhou. Byly zde 3 věže a 64 dílů, všechny rozdílné velikosti. Na začátku byly všechny díly v jedné věži seřazené podle velikosti s největším dílem dole a nejmenším nahoře. Pokaždé, když je sejmut nějaký díl, horní díl v libovolné věži lze přendat na dvě další věže. Nicméně na ní již nesmí být menší díly. To znamená, že díly musí být vždy seřazeny na každé věži podle velikosti. Abychom tento rébus zjednodušili, použijte namísto 64 dílů 3 soudky. Jelikož jsou soudky stejné velikosti, označte je nálepkami s čísly 1 až 3. Pravidla: • • • • •
Pro věže ze soudků jsou tři místa. Věž s třemi soudky je umístěna na místě 1. Soudky mají různou "velikost" (1 je nejmenší, 3 je největší). Věž musí být přesunuta z místa 1 na místo 3. Je možné vždy přemísťovat pouze jeden soudek - horní. Není možné, aby byl "větší" soudek umístěn nad menším soudkem (jinými slovy 2 nesmí být nad 1 a 3 nad 2).
Řešení:
Nahrání sekvence teach-in do ovladače TX Program Teach-Player_TX.rpp umožňuje nahrát sekvenci vytvořenou pomocí programu teach-in do ovladače TX, takže jej lze používat bez PC. Nejprve otevřete uložený soubor .csv v Teach-InPlayer. Potom nahrajte program do ovladače ROBO TX. Sekvence je poté vykonána automaticky ve stahovacím módu.
Robotická stavebnica FISCHERTECHNIK ROBO TX Automation Robots - 511933
Priemyslové roboty Priemyslové roboty sú stroje s univerzálnou, voľne programovateľnú sekvencií pohybu, pomocou ktorej môžu vykonávať rôzne činnosti. Môžu byť využití na manipuláciu z predmetmi, zostavovaním alebo ich ďalším spracovaním. Obvykle sú priemyselní roboti vybavení pre manipuláciu s predmetmi zverákom. Avšak pre vykonávanie iných činností je možné vybaviť aj iným náradím. Ako naznačuje názov, priemyselní roboti nachádza uplatnenie v priemysle (napr. Výrobe automobilov). Akonáhle je robot naprogramovaný na úlohu, môže sám vykonávať prácu, ani by ho niekto musel ovládať.
Za vynálezcu priemyselných robotov je považovaný George Devolo, ktorý si v USA v roku 1954 registroval patent na programovateľný manipulátor. Spoločne s Josephom F. Engelbergerem Devoto založil prvú robotickú spoločnosť na svete, Unimation. oblasti použitia Priemyslové roboty sú používané v mnohých oblastiach výroby, ako: Zváracie roboty rezací roboti meracie roboty Natieracie roboti brúsiace roboti Roboti manipulujúci s materiálom pre: prepravu rovnanie balenie zostavovanie vybavovanie strojov odmontovávání súčiastok
Zoznámenie s komponentmi Stavebnica obsahuje všetky tieto diely Stavebnica obsahuje množstvo modulov Fischertechnik, rôzne motory, tlačidlá a farebné inštrukcie pre zostavenie rôznych modelov. Potom, čo ste rozbalili všetky moduly, je dôležité najprv nainštalovať niektoré komponenty (napr. Káble a zástrčky). Presné popisy sú v inštrukciách pre zostavenie. Je dobré týmto krokom začať.
Aktuátory Aktuátory sú všetky komponenty, ktoré môžu robiť akcie. To znamená, že keď sú napojené na elektrický prúd, stanú sa nejakým spôsobom aktívnymi. Zvyčajne si to všimnete ihne, napr. Sa roztočí motor.
Servomotor s enkódér Súčasťou balenia sú ako pohon robotov dva servomotory. Na prvý pohľad sa jedná o normálny elektrické motory na devítivoltové napätie a vstupný prúd maximálne 0.5 ampér. Avšak motory zvládajú viac. Okrem pripojenia na napájanie majú ďalšie konektor pre kábel, skrze ktorý možno enkodér počítať otáčky motora. Enkodér na servomotoroch od Fischertechnik generujú tri pulzy s každou otáčkou motora. A pretože sevomotory s enkodérom majú tiež prevodovku a pomerom prevodu 25: 1 (25 ku jednej), potom jedna otáčka, ktorá vyjde z prevodovky, sa rovná 75 pulzuje enkodér. Motory s enkodéry sú prepojené s výstupmi M1 až M4 na ovládači ROBO TX. Signály enkodér sú čítané cez vstupy C1 až C4.
XS motory XS motor je elektrický motor, ktorý je presne tak dlhý a vysoký ako stavebný blok Fischertechnik. Navyše je veľmi ľahký. Toto umožňuje, aby bol inštalovaný v miestach, kde je nedostatok priestoru pre väčšie motory. XS motor je navrhnutý pre devítivoltové napätie a vstupné napätie maximálne 0.3 ampéry. Tento motor sa tiež napája do výstupov M1 až M4 na ovládači ROBO TX.
Senzory Senzory sú opakom aktuátorov. Dôvodom je to, že nevykonávajú žiadne činnosti, ale reagujú na určité situácie a udalosti.
Tlačidlové prepínače Tlačidlám sa tiež hovorí dotykové senzory. Keď stlačte červené tlačidlo, mechanicky sa prepustí prúd z kontaktu 1 (prostredný kontakt) do kontaktu 3. V túto chvíľu je prerušené spojenie medzi kontaktom 1 a 2. Takto môžete tlačidlá používať dvoma spôsobmi: Ako normálne otvorený vypínač: Kontakty 1 a 3 sú prepojené. Tlačidlo je stlačené: energetike prúdi. Tlačidlo nie stlačené: elektrina neprúdi. Ako normálne zatvorený vypínač: Kontakty 1 a 2 sú prepojené. Tlačidlo je stlačené: energetike neprúdi. Tlačidlo nie stlačené: elektrina prúdi. Senzory sú prepojené s univerzálnymi vstupmi I1 až I8 na ovládači ROBO TX.
Ovládač ROBO TX Najdôležitejším komponentom pre zostavenie robota je ovládač ROBO TX. Ovláda aktuátory a vyhodnocuje informácie zo senzorov. Pre tento dôvod má ovládač ROBO TX množstvo prepojenia pre komponenty. Aké komponenty sú pripojiť do ktorých spojenie je popísané v manuáli ovládača ROBO TX. Špeciálnym bonusom je zabudované rozhranie Bluetooth. Umožňuje vášmu ovládači ROBO TX prepojenie s počítačom. Alebo prepojenie viacerých ovládačov naraz. Môžete rozhodnúť, ako bude ovládač ovládať jednotlivé komponenty a čo majú robiť, skrze program, ktorý vytvoríte v ROBO Pro softvér.
Software ROBO Pro ROBO Pro je grafické programovacie rozhranie, v ktorom je možné tvoriť programy pre ovládač ROBO TX. "Grafické programovacie rozhranie" znamená, že nemusíte ručne "písať" programy riadok po riadku. Dáte je dohromady jednoducho za pomocou obrázkov. Napríklad ako program ukázaný nižšie. Presný postup pre tvorbu takýchto programov je detailne popísaný v ROBO Pre Help v kapitolách 3 a 4. Je najlepšie si najprv prečítať tieto kapitoly v ROBO Pro Help. To vám umožní sa naučiť niečo málo o tomto softvéri, takže môžete ihneď začať s pokusmi. Pre stavebnicu ROBO TX Automation Robot budete potrebovať ROBO Pre verziu 3.1 alebo vyšší. Ak máte staršiu verziu programu, bude aktualizovaná, akonáhle nainštalujete CD ROBO TX Automation Robot. pár tipov Experimentovanie je najzábavnejšie, ak výsledky experimentov naozaj fungujú. Z tohto dôvodu je nevyhnutné sa riadiť určitými pravidlami: Pracujte opatrne. Neponáhľajte a poriadne sa pozrite na inštrukcie zostavenie modelu. Ak budete hľadať chybu neskôr, zaberie vám to dlhšiu dobu. Skontrolujte pohyb častí. Kdyý dávate dohromady modely, neustále kontrolujte, či sa zapojené diely voľne pohybujú. Používajte test rozhranie. Než začnete písať program pre model, mali by ste všetky jeho časti napojenej do ovládača ROBO TX pomocou testu rozhrania ROBO Pro. Ako ho použiť zistíte v ROBO Pre Help v kapitole 2.4.
Robot sa zverákom Pre váš prvý pokus postavte model robota so zverákom (Gripper robot) pomocou návodu na zostavenie a zavedenie elektrických káblov. Robot sa môže otáčať a dvíhať hore a dole svoju pažu. Títo roboti sú pohybliví po všetkých osiach.
Systém ovládania robota Je nevyhnutné špecifikovať pozíciu každej individuálnej lineárnej osi a osi otáčania robota. Toto potom definuje pozíciu zveráku. Nulová pozícia každej osi a zveráku je definovaná limitným vypínačom. Nastavenie správnej pozície je vykonané počítaním pulzov v motore s enkodérom alebo na mechanických pulzoch senzora. Nasledujúca tabuľka obsahuje prehľad rôznych osí vášho modelu: Akce
Osi
Motor
Limitný vypínač
Pulz senzora/enkodéru
Otáčanie
X
M1
I1
C1
Paže nahor/nadol
Z
M3
I3
C3
M4
I4
C4
Otvorenie zatvorenie zveráku
/
Smer rotácie motora Proti smeru hodinových ručičiek: Osi sa hýbu v smere limitného vypínača V smere hodinových ručičiek: Osi sa hýbu smerom od limitného vypínača Úloha 1: Napíšte program pre vyskušania funkcie. Najprv by sa mal otvoriť zverák. Potom by sa mal robot pohnúť smerom k limitným vypínačov na všetkých osiach. Konečnú ukážku tohto programu je možné otvoriť cez ikonku v súvisiace časti originálneho návodu. Skúsení chod funkcie by mal pohnúť osami a zverákom presne. Úloha 2: Zostavte podľa návodu predmet, s ktorým má robot pracovať. Najskôr vykonajte skúšku z úlohy 1. Potom by sa mala paže pohnúť nadol presne o 1175 pulzov a uchopiť predmet. Potom by sa mala paže pohnúť nahor o 250 pulzov, otočiť o 1000 pulzov a potom opäť dole a pustiť predmet. Priemyselný robot by sa potom mal pohnúť naspäť proti limitným spínačom.
Tipy pre programovanie: Pre programovanie motorov s enkódermi sú potrebné špeciálne programovacie elementy.
Ako ich použiť sa dozviete v ROBO Pro Help, kapitole 4.4.2 a 11.6.
Než začnete s kompletným programovaním, je najpraktickejšie urobiť si osnovu. Mohla by mať nasledovnú formu: Skúška funkcií → paže dole → zavrieť zverák → zdvihnúť pažu → obrat → paže ktorej → otvoriť zverák → skúška funkcií Celý program je možné získať kliknutím na ikonu v príslušnej časti pôvodného návodu. Robota je možné tiež naprogramovať pohodlne pomocou použitia podprogramov pohybu. V príslušnej časti pôvodného návodu možno cez ikonu otvoriť ukážku riešenia úlohy 2 pomocou podprogramov. Informácie o podprogramoch a ich použitie získate v ROBO Pro Help, v kapitole 4. Je dôležité, aby ste v ROBO Pre prepli na level 3 Úloha 3: Prepíšte program Gripper robot_2a.rpp tak, že robot uchopí a zdvihne predmet, otočí sa a položí ho na podložku. Desing podložky je popísaný v návode na zostavenie. Celý program je možné získať kliknutím na ikonu v príslušnej časti pôvodného návodu. Avšak, ako sa pozriete, skúste najskôr nájsť riešenie sami. Veľa šťastia! Určite pre svojho robota vymyslíte viac úloh. Užite si programovanie a testovanie.
Radič do vysokých políc Radič do vysokých políc sa používa v skladoch, kde sa veci skladujú a berú späť automaticky. V týchto skladoch môžu byť police vysoké až 50 metrov a postykutí priestor pre tisíce paliet. Zostavte model "high bay storage rack" a zapojte do neho elektrickej elementy, ako je popísané v návode na zostavenie. V skladoch je tovar uskladnenie v policiach, medzi ktorými na koľajniciach jazdia radiče, ktoré ukladajú a opäť berú tovar z políc. Tento systém odbahuje aj prijímacie stanicu, cez ktorú tento tovar prechádza. Nasleduje prehľad os vášho modelu: Akce
Osi
Motor
Limitný vypínač
Pulz senzora/enkodéru
Pohyb radiče
X
M1
I1
C1
Nakladacie vidlice Z hore / dole
M3
I3
C3
Nakladacie vidlice dopredu / dozadu
M2
I2 - vidlica vzadu I4 - vidlica vpredu
Smer rotácie motora Proti smeru hodinových ručičiek: Osi sa pohybujú v smere limitného vypínača / vidlica zachádza dozadu V smere hodinových ručičiek: osi sa pohybujú smerom od limitného vypínača / vidlica sa vysúva dopredu Vstavaná tlačidla I1-I4 slúži ako limitný vypínače pre pohyb systému. Tlačidlá I5-I6 sú obe opísaná ako príklad v cvičení. Úloha 1: Radič by mal zobrať z prijímacej stanice súdok a uložiť ho do skladového priestoru 1. Pre túto úlohu si najprv vyrobte osnovu pre výrobu oprogramu v ROBO Pro. Tipy pre programovanie: Aby ste naprogramovali pohyb pre osi X a Z, môžete použiť rovnaké podprogramy, ktoré ste použili pri modeli "Gripper robot". Osnova bude vyzerať nejako takto: Skúška funkcií → pohyb k prijímacej stanici → vidlica dopredu → zdvihnúť vidlicu → vidlica dozadu → pohyb k skladovaciemu priestoru 1 → zdvihnúť vidlicu → vidlicu dopredu → vidlicu nadol → vidlicu dozadu → skúška funkcií Pre každý čiastkový úkon vytvorte podprogram. Môžete ich použiť aj pre ďalšie úlohy neskôr.
Úloha 2: Rozšírte program o podprogramy, vďaka ktorým sa bude pohybovať do zostávajúcich skladovacích priestorov. Prepíšte program, aby bolo možné uskladniť jeden po druhom viac súdkov na rôznych miestach. Potom nechajte súdky vyzdvihnúť zo skladovacích miest a jeden po druhom umiestniť na prijímacej stanici. Pochopiteľne počas naskladňovanie budete musieť dať na prijímacie stanici ručne nové súdky a potom je z nej ručne odoberať. Tipy pre programovanie: Umiestnenie súdka na prijímacie stanici je na naprogramovanie skoro rovnaké ako umiestnenie do skladiska. V osnove je len potrebné obrátiť "Pohyb k prijímacej stanici" a "Pohyb k skladovaciemu priestoru". Program je možné zoradiť oveľa jasnejšie skombinovaním niektorých čiastkových úkonov do podprogramu: skúška funkcií
skúška funkcií
pohyb k skladovaciemu priestoru
pohyb k skladovaciemu priestoru
vidlica dopredu
zdvihnúť
zdvihnúť vidlicu vidlica dozadu pohyb k prijímacej stanici
pohyb k prijímacej stanici
zdvihnúť vidlicu
položiť
vidlicu dopredu vidlicu dole vidlicu dozadu skúška funkcií
skúška funkcií
Úloha 3: Teraz môžete svoj radič ešte vylepšiť. Pridajte na svojom počítači "slide control". Pomocou tejto funkcie môžete vyberať, do ktorého miesta skladiska má byť súdok umiestnený. Keď stlačte I5, súdok by mal byť vyzdvihnutý a umiestnený na vybrané miesto. Keď stlačte tlačidlo I6, súdok bude zo skladiska vyzdvihnutý a premiestnený na prijímacie stanici. Informácie o displeji ovládača ROBO TX a ovládanie vyššie spomenutom, sú v ROBO Pre Help v kapitole 11.7. Je dôležité, aby ste ROBO Pre prepli na level 3.
Otočný zverák Zatiaľ ste boli oboznámení iba s roboty s pevne umiestnenými zveráky. Otočný zverák sa môže otáčať okolo jednej osi. Toto umožňuje, aby predmet, s ktorým manipuluje, mohol byť kvôli ďalšej manipulácii otočený. Na obrázku je ukázaný priemyselný robot určený branie plechov z kôpky a ich vkladanie do ďalšieho stroja. Počas tohto procesu sú plechy natočené do určitého uhla. Zostavte model "pivoting gripper" a napojte elektrické elementy, ako je popísané v návode na zostavenie. Nasleduje prehľad os vášho modelu: Akce
Osi
Motor
Limitný vypínač
Pulz senzora/enkodéru
otáčanie
X
M1
I1
C1
/ Z
M3
I3
C3
M2
I2 zverák horizontálne I5 zverák vertikálne
M4
I4
Zdvíhanie klesanie otáčanie zveráku
Otvorenie zatvorenie zveráku
/
C4
Smer rotácie motora Proti smeru hodinových ručičiek: Osi sa pohybujú v smere limitného vypínača / zverák sa otočí do horizontálnej pozície V smere hodinových ručičiek: osi sa pohybujú smerom od limitného vypínača / zverák sa otočí do vertikálnej pozície Úloha 1: Napíšte program pre skúšku funkcie. Najprv by sa zverák mal otvoriť a zatvoriť a potom sa pretočiť do horizontálnej pozície. Potom by sa mal robot pohnúť proti limitným spínačom na všetkých osiach. Tip pre programovanie: Môžete, rovnako ako u ostatných modelov, použiť podprogramy. Umiestnite držiak (holder) s horizontálne položeným súdkom naľavo a napravo od robota. Umiestnite pred robota podložku pre odkladanie (deposit platform). Návody na tieto diely sú v návode na zostavenie. Úloha 2: Najprv dokončite testovanie funkcií. Potom sa zverák pretočí do vertikálnej pozície. Robot by mal teraz pohnúť zverákom dole, uchopiť súdok, zdvihnúť ho a zverák by sa aj so súdkom mal pretočiť do horizontálnej pozície. Potom by mal robot premiestniť zverák nad podložku pre odkladanie a umiestniť na ňu súdok.
Potom by mal robot vziať druhý súdok a postaviť ho na ten prvý. Nakoniec robot dokončí pohyby skúšky funkcií. Tip pre programovanie: Opäť použite pre riešenie tohto problému podprogramy. Úloha 3: Rozšírte program v úlohe 2. Robot by mal rozobrať vežu zo súdkov a umiestniť súdky späť do držiakov napravo a naľavo od robota.
Trojosí robot Tento model trojosí priemyselný robot. Jeho zverák sa môže pohybovať tromi rôznymi smermi. Roboti, ktoré ste používali do tejto chvíle, boli niečo ako špecialisti, ktorí boli obzvlášť dobrí v jednom určitom úlohy. Trojosí robot je oproti nim univerzálny, schopný vykonávať rôzne druhy práce. Os X riadi otáčanie robota, Y vysúvanie a zasúvanie paže so zverákom a Z stúpanie a klesanie robota. Zostavte model "3-axis robot" a zapojte do neho elektrickej elementy podľa návodu na zostavenie. Motory a tlačidlá nainštalovaná v modeli, rovnako ako osi, sú v nasledujúcej tabuľke: Akce
Osi
Motor
Limitný vypínač
Pulz senzora/enkodéru
otáčanie
X
M1
I1
C1
vysúvanie / Y zasúvanie zveráku
M2
I2
C2
Stúpanie / klesanie Z
M3
I3
C3
Otvorenie zatvorenie zveráku
M4
I4
C4
/
Smer rotácie motora Proti smeru hodinových ručičiek: Osi sa pohybujú v smere limitného vypínača V smere hodinových ručičiek: osi sa pohybujú smerom od limitného vypínača Tento problém môžete vyriešiť vytvorením programové sekvencie za pomoci podprogramov, ktoré ste už použili v iných modeloch. Avšak budete musieť napísať nový podprogram pre os Y. Pre tento účel môžete skopírovať podprogram pre "gripper", premenovať ho na Pos Y a prispôsobiť podľa potreby. Avšak v príkladoch programovania je u trojosového robota tiež obsiahnutý takzvaný učiaci program (teach-in).
Procedúra Teach-in Pre programovanie priemyselných robotpů sa používajú učiaci programy. Tieto programy znamenajú, že môžete kontrolovane pohybovať robotom do určitej pozície. Keď sa robot dostal do tejto pozície, je táto procedúra uložená. Tento proces opakujete, kým nie je uložená celá pohybová sekvencie. Naprogramovaná sekvencie potom obsahuje všetky uložené pozície, ktoré sú prepojené do jedinej sekvencie. Tú je potom robot schopný vykonávať sám. Potom, čo ste vložili všetky pozície, môžete opustiť program. Všetko sa potom samo otáča a hýbe.
Rýchle programovanie pre trojosového robota Program teach-in môžete stiahnuť v originálnom programe kliknutím na ikonku. Možno tiež nájsť v ukážkových programoch ROBO Pro: C: \ Program Files \ ROBOPro \ Sample Programs \ ROBO TX Automation Robots \ TeachIn_TX.rpp Načítanie, štart, vybranie kontrolného panelu.
Spustite program teach-in.
Vyberte panel pre programovanie robota.
Klávesy na kontrolnom paneli (1) Klávesy smeru pre ovládanie robota (2) Home = návrat robota na štartovaciu pozíciu (3) Enter = uloženie súčasnej pozície (4) Overwrite / Delete = zmena existujúcich pozícií (5) Kurzorové šípky = pohyb medzi predchádzajúca / ďalšia pozíciou (6) Play = štart naprogramované sekvencie, robot sa pohybuje do všetkých nastavených pozícií, do jednej po druhej. (7) Endless = neustále opakovanie sekvencie (8) Stop = zastavenie sekvencie (9) Pause = prerušenie sekvencie a pokračovanie, akonáhle bude stlačené ďalšie tlačidlo.
Stop
Zastaví program teach-in
uloženie Uložte naprogramované pozície vo formáte .csv, než zatvorte program teach-in. Môžete ich potom načítať, kedykoľvek otvorte program teach-in. Keď zatvoríte program, než uložíte pozície, sú vymazané.
Pomocou programu teach-in môžete vyriešiť nasledujúce úlohy: Úloha 1: Robot by mal uchopiť zverákom súdok a postaviť ho späť v inej pozícii. Úloha 2: Robot by mal na seba postaviť tri súdky, aby utvorili veža. Potom by mal jeden po druhom súdky zložiť a postaviť vežu v inej pozícii.
Hanoiské veže Tento rébus bol vytvorený v roku 1883 francúzskym matematikom Édouard Lucas. Ten vymyslel nasledujúci príbeh: Mníchovi z hanoiského kláštora bol udelený úloha, aby presunul 64 dielov z jedno veže na druhú. Boli tu 3 veže a 64 dielov, všetky rozdielne veľkosti. Na začiatku boli všetky diely v jednej veži Zoradiť podľa veľkosti s najväčším dielom dole a najmenším hore. Zakaždým, keď je odstránená nejaký diel, horný diel v ľubovoľnej veži možno preložiť na dve ďalšie veže. Avšak na nej už nesmie byť menšie diely. To znamená, že diely musia byť vždy zoradené na každej veži podľa veľkosti. Aby sme tento rébus zjednodušili, použite namiesto 64 dielov 3 súdky. Keďže sú súdky rovnakej veľkosti, označte ich nálepkami s číslami 1 až 3. Pravidlá: Pre veže zo súdkov sú tri miesta. Veža s tromi súdky je umiestnená na mieste 1. Súdky majú rôznu "veľkosť" (1 je najmenšia, 3 je najväčší). Veža musí byť presunutá z miesta 1 na miesto 3. Je možné vždy premiestňovať iba jeden súdok - horná. Nie je možné, aby bol "väčší" súdok umiestnený nad menším súdkom (inými slovami 2 nesmie byť nad 1 a 3 nad 2). Riešenie:
Nahranie sekvencie teach-in do ovládača TX Program Teach-Player_TX.rpp umožňuje nahrať sekvenciu vytvorenú pomocou programu teach-in do ovládača TX, takže ho možno používať bez PC. Najprv otvorte uložený súbor .csv v Teach-InPlayer. Potom nahrajte program do ovládača ROBO TX. Sekvencia je potom vykonaná automaticky vo sťahovacím móde.
