Mechanical engineering | Robotics » GDF Robotika

Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 1.oldal Gábor Dénes Fõiskola 1. ROBOTOK KIALAKULÁSÁNAK ÁTTEKINTÉSE 1946 G.C Devol kifejleszt egy villamosjelek feldolgozására alkalmas vezérlõberendezést, amelyet késõbb mechanikus berendezések vezérléséhez alkalmaznak. 1951 Goertz és Bergsland kifejleszti a teleoperátort (amerikai szabadalom). 1954 C. W Kenward egy robotfejlesztési szabadalmat nyújt be (két karos portál sínen mozgó robot) 1959 Az elsõ kommerciális ipari robot. 1960 Az elsõ Unimate robot (számjegyes vezérlés, hidraulikus hajtás). 1966 A Trallfa kifejleszti és installálja az elsõ festõrobotot. 1971 Kifejlesztik a Stanford kart, amely egy tisztán villamos hajtású kisrobot, amely a PUMA sorozat elõfutára. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 2.oldal Gábor Dénes Fõiskola 1973 Az elsõ kísérleti robotprogramozási nyelv. 1974 Az ASEA

bevezeti az IRb6 villamos hajtású robotot. 1975 Az elsõ szerelési mûvelet Olivetti SIGMA robottal. 1976 A Charles Draper laboratóriumban kifejlesztik a rugalmas csuklót szereléshez. 1978 Az Unimation bevezetése. PUMA sorozatának a 1979 A Yamanashi Egyetem kifejleszti a SCARA robotot. 1984 A Waseda Egyetemen kifejlesztik a WABOT-2 antropomorph robotot. 1985 Világméretben elkezdõdik az autonóm mobil robotoknak a fejlesztése. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 3.oldal Gábor Dénes Fõiskola 2. A ROBOTOK KIALAKULÁSÁNAK TUDOMÁNYOS-, MÛSZAKI- ÉS TÁRSADALMI HÁTTERE  1943-1946 a pensylvaniai egyetemen (Moore School) elkészül az elsõ elektronikus kivitelû számológép az ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). John von NEUMANN a számítógép fejlesztésébe 1943-tól kapcsolódik be A számítógépet 1956-ban - kifogástalan mûködése ellenére elavult volta miatt

lebontották A mai fogalmak szerint a gép viszonylag lassú volt, azonban 1946-ban hihetetlenül gyors gépnek számított. - A jelenlegi számítógépektõl eltérõen nem volt a mai értelemben vett memória egysége, tárolási célokra elektroncsöves billenõkörökbõl felépített 20 db. egyenként tíz decimális jegyre terjedõ számláló lánc szolgált. - Az 1946-os mûszaki szinvonal és a fejlesztési költségek szinte korlátlan volta az alábbi mûszaki jellemzõket eredményezte: 70 m alapterület, 18.000 ### elektroncsõ, 1.500 jelfogó, 2 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 4.oldal Gábor Dénes Fõiskola 15 [kW] teljestmény.  1947-1948 John von NEUMANN és Hermann H. GOLDSTINE megbízást kapnak vezetõ katonai köröktõl azoknak az elvi problémáknak a tanulmányozására, amelyek a numerikus számítások elektronikus eszközökkel való elvégzésénél felmerülnek. Eredményeiket

1947-ben és 1948-ban bizalmas jelentés formájában zárt körben publikálták. Az 1947-es elsõ jelentésben megfogalmazott konstrukciós elvekre vonatkozó követelmények az alábbiak voltak: Szükség van párhuzamosan mûködõ MEMÓRIAEGYSÉG-re, amely számokat és utasításokat tud tárolni, - Szükség van VEZÉRLÕEGYSÉG-re, amely különbséget tud tenni a számok és utasítások között, - Szükség van egy párhuzamos mûködésû ARITMETIKAIEGYSÉG-re, amely bináris rendszerû összeadásra, kivonásra, szorzásra és osztásra alkalmas, - Szükség van egy olyan KIMENÕ-BEMENÕ EGYSÉG-re, amely át tudja hidalni a gép gyors KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 5.oldal Gábor Dénes Fõiskola memóriaegysége és a lassú emberi memória közötti sebesség különbséget. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 6.oldal Gábor Dénes

Fõiskola  1947-1948 a princetoni egyetemen (Institute for Advanced Study) elkezdõdik a NEUMANNGOLDSTINE elv alapján egy újabb, az EDVAC (Electronic Discrete Variable Calculator) elnevezésû számítógép kivitelezése, amely az elsõ mai értelemben vett elektronikus digitális számítógépnek tekinthetõ, de a követelményeket egészükben, csak 1960-ra sikerült megoldani.  1948 a tranzisztor áramköri építõelem lesz. - A félvezetõ-technika terültén végzett közel húszéves világméretû kutatás után az USA-ban a Bell Laboratóriumban John BARDEN, Walter Huser BRATTAIN és Williem SHOKLEY amerikai tudósoknak sikerül a tranzisztort technikailag alkalmazható erõsítõ áramköri elemmé fejleszteni.  1952 egy amerikai repülõgépgyár felkérésére elkészül az NC-gép prototípus változata a MIT (Massachusetts Institute of Tecnology) laboratóriumában. Az alkatrészek programozása APT alapú programnyelvre épül.  1954 J. W BACKUS

kidolgozza a FORTRAN (formula translator) programozási nyelvet. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 7.oldal Gábor Dénes Fõiskola  1956 John von NEUMANN a Connecticut állambeli New Haven-ben lévõ Yale Egyetem felkérésére a SILIMAN-elõadsokra készülve összefoglalja a számí-tástechnika terén végzett addigi kutatásait, amelyet Számítgép és az agy cím-mel kívánt kiadni. Ezzel lefektette a mesterséges intelligencia kutatásának alapjait. Sajnos megrendült egészségi állapota már nem tette lehetõvé, hogy a SILIMAN-elõadásokat megtartsa, kéziratai alapján csak felolvasták helyette. Az elõadás sorozat sem volt teljes, mert súlyos betegsége abban is megakadályozta, hogy valamennyi elõadásának kéziratát elkészítse. 1957 február 8-án bekövetkezett haláláig már nem is hagyta el a washingtoni Walter Reed kórházat.  1958 a Texas Instruments cégnél Jack S. KILBY

elkészíti az elsõ integrált áramkört, amit chip-nek neveznek.(A gondolat már 1952-ben felvetõdött a Royal Radar Establishment intézetnél). KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 8.oldal Gábor Dénes Fõiskola  1959-ben a Párizsban tartott 6. európai szerszámgép kiállításon elõször Európában is bemutatták az NC-szerszámgépet. Az 1967-es Hannover-i kiállításon már több mint 200 hasonló NC-gépet mutattak be. Ezzel a számítógépi elv az ipar számára egy olyan automatizálási eszközt teremtett, amely gyökeresen átalakította az ipari termelési folyamatokat.  1959 megjelenik az elsõ kommerciális ipari robotot.  1961 a németországi IBM bemutatja a TeleProcessing eljárását. Ezzel az eljárással a telefonon közvetített adatok számítógéppel tovább feldolgozhatók. Az a lehetõség, hogy a számítógépeket telefonhálózat segítségével egymással összekötik,

az elektronikus adatfeldolgozás új határát lépte át. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 9.oldal Gábor Dénes Fõiskola  1965 Európában elsõként Nyugat-Berlinben helyeznek üzembe közlekedést irányító számítógépet. Az irányító rendszer az úttestben elhelyezett indukciós hurok segítségével adatokat gyûjt a forgalomról, és ennek megfelelõen kapcsolja a közlekedési lámpákat, a rendszer tehát egy folyamat optimalizálást is végez.  1969 az amerikai APOLLÓ Holdraszállási program keretében fejlesztette ki a számítógépipar az elsõ un. ADATBANK rendszert Az adatbank rendszerrel lehetõvé vált különbözõ munkaterületek és szakterületek széles köreinek legfontosabb információit elraktározni és a felhasználói jogosultságokat meghatározni  1971 megjelenik a Texas-Instruments cég fejlesztésében a MIKROPROCESSZOR.  1983 megjelennek a személyi

számítógépek és ezzel kezdetét veszi az irodai automatizálás. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 10.oldal Gábor Dénes Fõiskola  1983 a Volkswagen Mûvek Wolfsburg-i gyárában üzembe helyezeik az ujjonan felszerelt végszerelõ csarnokot, ahol túlnyomórészt robotok dolgoznak. Ez az elsõ állomása annak a folyamatnak, amely a világ több országában Amerikától - Japánig létrehozta - hacsak részfeladatokra is - az automatizált gyárak felé vezetõ utat, amely átvezet a XXI. századba, nem kis társadalmi feszültséget keltve A XXI. század az információ százada, ennek új közmûvei a számítógépes hálózatok, informatikai és automatikai rendszerei fél évtizeddel a századba való belépés elõtt nagy elmaradást mutat, pedig a társadalom fejlõdésének alapját képezi. Stratégiai és operatív döntések akár termelési, akár a társadalom más szférájának szintjén

nélkülük nem hozhatók meg. A felvázolt eredmények össztársadalmi hatása a tudomány egyéb eredményeivel olyan társadalmi átstruktúrálódást eredményezett, amelynek hatása ma már globális méretû. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 11.oldal Gábor Dénes Fõiskola 3. ROBOTOK FOGALMI MEGHATÁROZÁSA - A ROBOT megnevezést a cseh „robota” szóból vezetik le, ami munkát jelent. Karel Capek cseh drámaíró az egyik színmûvébõl, az 1921-es utópisztikus tragikomédiából származik ez a szó, ahol gépi szörnyet jelentett. A fogalommal kapcsolatos vitát 1981-ben a VDE (Német Mérnökök Egyesülete) zárta le, amikor egyértelmûen leszögezte, hogy az ipari robotok nem androidok és azóta a világviszonylatban elfogadott definíciót adta, amelyet a VDI 2860 irányelvben is rögzített. E szerint: a.) Ipari robot: univerzálisan állítható többtengelyû mozgó automaták, amelyek

mozgásegymásutánisága (utak és szögek) szabadon - mechanikus beavatkozás nélkül - programozható és adott esetben szenzorral vezetett. Megfogóval, szerszámmal vagy más gyártó eszközzel felszerelhetõk, anyagkezelési és technológiai feladatra KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 12.oldal Gábor Dénes Fõiskola felhasználhatók. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 13.oldal Gábor Dénes Fõiskola Az ipari robotok az anyagkezelõ berendezésekbõl fejlõdtek ki, ezért a továbbiakban bemutatjuk az ipari robotok fenti definíció szerinti funkcionális elemzését a következõ ábrák segítségével. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 14.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129

15.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 16.oldal Gábor Dénes Fõiskola Az ipari robotok alapdefiníciójából következik a mechanikus beavatkozás nélküli átprogramozhatóság. Ennek az átprogramozhatóságnak több változata lehetséges, amely a robot fejlettségére (intelligenciájára) is utal; - robot önálló program befolyásolás nélkül; Telepítését, az irányítórendszerrel való funkcionális kapcsolatát a következõ ábra mutatja. Új mozgásciklus átprogramozással, vagy új program írásával állítható elõ és az új mozgásciklus csak ezen az úton realizálható. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 17.oldal Gábor Dénes Fõiskola - robot programszelekcióval; Telepítése és az irányítórendszerrel való kapcsolata a következõ ábrákon látható. Átprogramozható, új program

írható, amelyek külsõ vagy belsõ memóriába írhatók és tárolhatók. Ezek a különféle programok külsõ jel hatására tetszõleges sorrendben aktivizálhatók (szelektálhatók) KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 18.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 19.oldal Gábor Dénes Fõiskola - robot program adaptációval; Felépítése és az irányítórendszerrel való kapcsolata a következõ ábrán követhetõ, a különbözõ programok váltását szenzoros adatfeldolgozással automatikusan lehet elõállítani. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 20.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 21.oldal Gábor Dénes Fõiskola b.) Helyezõberendezés: mozgó

automaták, amelyek mozgásai, mozgásegymásutánisága (és/vagy útja, szöge) egy mereven megadott program szerint fut le, amely mechanikus behatás nélkül nem változik meg. Általában megfogóval van felszerelve. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 22.oldal Gábor Dénes Fõiskola c.) Manipulátor: kézi vezérlésû mozgatóberendezés, amelyet különösképpen anyagkezelési feladatra használnak. A következõ ábra mutatja. d.) Teleoperátor: távvezérelt manipulátor KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 23.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 24.oldal Gábor Dénes Fõiskola 4. ROBOTOK CSOPORTOSÍTÁSA Az ipari robotok kinematikailag tagokat és kényszereket tartalmazó elemek térbeli kombinációja. A kényszerek általában forgómozgást

és egyenesvonalú mozgást tesznek lehetõvé. A robotok fõmozgását általában három kényszer határozza meg, amelyet pozíció mozgásnak nevezünk, további három kényszer pedig az úgynevezett orientációs mozgást. A pozíció mozgás 23 = 8 kinematikai összekapcsolási lehetõséget jelent: - RRR (FFF), - RTR (FEF), - TRR (EFF), - RRT (FFE), - TRT (EFE), - RTT (FEE), - TTR (EEF), - TTT (EEE), amelyek által létrehozott határolótereket a következõ ábra mutatja. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 25.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 26.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 27.oldal Gábor Dénes Fõiskola A fenti kombinációkból a - TTT (EEE), - RTT (FEE), - RRT (FFE), - RRR (FFF), - TRR (EFF) változatok

terjedtek el a gyakorlati alkalmazásban és alapvetõen meghatározzák azokat a koordinátarendszereket, amelyek alapján a robotok csoportosíthatók. Mozgásaik által meghatározott koordinátarendszerek alapján az alábbi robot típusok vannak: - derékszögû koordinátarendszerû (TTT), - henger koordinátarendszerû (RTT), - gömbi koordinátarendszerû (RRT), - csuklókaros rendszerû  függõleges síkú csuklókaros (RRR),  vízszintes síkú csuklókaros (TRR), amelyet a következõ ábra mutat. A robotok elvi felépítését és az alkalmazott csoportok százalékos megoszlását a következõ ábrák mutatják. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 28.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 29.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve:

ROBOTIKA–Kódja:129 30.oldal Gábor Dénes Fõiskola 5. ROBOTOK FELÉPÍTÉSE 5. 1 ELVI FELÉPÍTÉS TIPIKUS MEGOLDÁSOK, SZERKEZETI KIALAKÍTÁS 5. 1 1 Robotok trajektóriáinak leírása a.) Derékszögû koordinátarendszerû robot x  l 4min  s 42 y  l 1min  s 21 z  l 3min  s 43 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 31.oldal Gábor Dénes Fõiskola b.) Henger koordinátarendszerû robot   l 4 min  s43 z  l 2  l 3 min  s32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 32.oldal Gábor Dénes Fõiskola c.) Gömbi koordinátarendszerû robot   ( l 4  s43 ) cos  32 z  l 3   l 4  s43  sin  32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 33.oldal Gábor Dénes Fõiskola d.) Függõleges síkú csuklókaros robot    l 3  l 4 

cos  43   cos  32  l 4  sin  43  sin  32 z  l 2   l 3  l 4  cos  43   sin  32  l 4  sin  43  cos  32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 34.oldal Gábor Dénes Fõiskola e.) Vízszintes síkú csuklóskaros robot x   l 3  l 4  cos  43   cos  32  l 4  sin  43  sin  32 y   l 3  l 4  cos  43   sin  32  l 4  sin  43  cos  32 z  l 2 min  s21 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 35.oldal Gábor Dénes Fõiskola 5. 1 2 ROBOT HAJTÁSOK a.) Pneumatikus lineáris hajtás A robotpozíciókat a mozgató hengerek véghelyzetei, vagy programozott ütközõk határozzák meg (ábrák). KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 36.oldal Gábor Dénes

Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 37.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 38.oldal Gábor Dénes Fõiskola b.) Hidraulikus hajtás b1.) Hidrosztatikus hajtás b2.) Hidraulikus szervohajtás KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 39.oldal Gábor Dénes Fõiskola c.) Villamos hajtás c1.) Szabályozott egyenáramú hajtás, feszültség vagy áramszabályozás az armatúra körben  tárcsamotor  normál kivitelû axiális elrendezésû motor Villamos alapegyenletek: Ua  Ui  R a  Ia  La  dIa dt Ui  K c  I g   M  K m  Ia  Ig d d 2  Mt M  J 2  Cv dt dt KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 40.oldal Gábor Dénes Fõiskola

KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 41.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 42.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 43.oldal Gábor Dénes Fõiskola c2.) Villamos léptetõ motorok KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 44.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. ROBOTOK IRÁNYÍTÁSA 6. 1 KOORDINÁTA TRANSZFORMÁCIÓK 6. 1 1 Általános térbeli transzformáció Az ábra alapján az x2; y2; z2 koordinátarendszerben megadott P(x2; y2; z2) pont az x1; y1; z1 koordinátarendszerbe az alábbi összefüggésekkel írható fel. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 45.oldal Gábor Dénes Fõiskola r r r r1  r12

 r2 x1  x o  x 2cos(x 2 ; x1 )  y 2cos(y 2 ; x1 )  z2cos(z2 ; x1 ) y 1  y o  x 2cos(x 2 ; y 1 )  y 2cos(y 2 ; y 1 )  z2cos(z 2 ; y 1 ) z1  zo  x 2cos(x 2 ; z1 )  y 2cos(y 2 ; z1 )  z2cos(z2 ; z1 ) A robotok felépítése a koordináta transzformációk szempontjából kissé egyszerûbb, ezért egy robothoz közeli transzformációs rendszert és koordinátákat szoktak alkalmazni. Annyi azonban látható, hogy az egyik koordinátarendszerbõl a másikba való transzformáció rotáció és transzláció együttesébõl tevõdik össze, amely egy mátrix egyenletbe összefoglalható. x y   z 1 1 1  x   y     z o o o  cos(x ;x ) cos(y ;x ) cos(z ;x )  x   cos(x ;y ) cos(y ;y ) cos(z ;y )    y       cos(x ;z ) cos(y ;z ) cos(z ;z )   z v = eltolás vektor 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2  

  R = forgatás mátrix KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 46.oldal Gábor Dénes Fõiskola A transzformáció egyetlen mátrixszal is felírható, ha egy kicsit kiegészítjük: x  cos(x ;x ) cos(y ;x ) cos(z ;x ) x  x   y  cos(x ;y ) cos(y ;y ) cos(z ;y ) y   y       z   cos(x ;z ) cos(y ;z ) cos(z ;z ) z   z  1  0 0 0 1   1     1 2 1 2 1 2 1 o 2 1 2 1 2 1 2 1 o 2 1 2 1 2 1 2 1 o 2 A kiegészített mátrixban lévõ cél és eltolási koordinátákat homogén koordinátáknak nevezzük, amelyekkel  x  x     y   R v  y  ,    z  z    1   0 0 0 1  1        1 2 1 2 1 2 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve:

ROBOTIKA–Kódja:129 47.oldal Gábor Dénes Fõiskola ahol     R v  DH        0 0 0 1  az ún. DENAVIT-HARTENBERG mátrix, amely a transzformációt elvégzi. A robothoz közeli transzformációs rendszer (és koordináta-rendszer) egyszerûsíti az R rotációs mátrixot. Az egyszerûsítés alapja, hogy a robotmechanizmusban szereplõ kinematikai kényszerek általában egy szabadságfokúak KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 48.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 1 2 Transzformáció kinematikai kötöttségek figyelembevételével A transzformáció ez esetben a következõ ábrán követhetõ végig az alábbi lépések szerint: - eltolás a1 cos1 mértékkel x1 irányban - eltolás a1 sin1 mértékkel y1 irányban - eltolás s1 értékkel z1 irányban - forgatás z1 tengely körül 1 szöggel - forgatás x2 tengely körül 1 szöggel KULCSÁR B.:

ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 49.oldal Gábor Dénes Fõiskola Forgatás z1 tengely körül cos R   sin   0 z 1  sin 1 cos 0 1 1 0 0  1 Forgatás x2 tengely körül 0 1 R  0 cos   0 sin  x 1 1 0   sin    cos   1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 50.oldal Gábor Dénes Fõiskola Forgatás együtt Rz.Rx; cos  R   sin    0 1 1  sin  cos  cos  cos  1 1 sin  sin    cos  sin    cos   1 1 1 sin  1 1 1 1 1 A kötöttségeket figyelembevéve R cos  R   sin    0 1 1  sin  cos  cos  cos  1 1 sin  sin    cos  sin    cos   1 1 1 sin  1 1 1 1 1 az eltolás vektor v a cos   v 

 a sin       s 1 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 51.oldal Gábor Dénes Fõiskola Ebbõl a DH mátrix  cos   sin  DH    0  0  1 1  sin  cos  cos  cos  sin  1 1 1 1 1 sin  sin   cos sin  cos  1 1 1 1 a cos    a sin    s  1  1 0 1 1 1 1 1 0 Általánosságban is így építhetõk fel a robot csuklóhoz rendelt koordinátarendszerek, ahol az i és i+1-edik koordinátarendszer közötti transzformációt a T i , i 1  DH cos   sin    0   0 i i i , i 1   sin  cos  cos  cos  sin  i i i i 0 i sin  sin   cos  sin  cos  i i i i 0 i a cos  a sin  s i i i i i 1       KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve:

ROBOTIKA–Kódja:129 52.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 1 3 Számpélda koordináta transzformációkra a.) Határozzuk meg az ábrán vázolt robotkar P3 pontjának helyzetét 1=21 és 2=32 szögelfordulások esetén az ábrán vázolt x1; y1; z1 robotkoordinátarendszerben a1.) A P3 pont az x3, y3; z3 koordinátarendszer origójában helyezkedik el, a2.) A P3 pont az x3, y3; z3 koordinátarendszerben x3 = a2 pontjában helyezkedik el P  a ; 0; 0 3 2 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 53.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 54.oldal Gábor Dénes Fõiskola A DH mátrix általános esetben cos   sin  DH    0   0 1 1  sin  cos  cos  cos  1 1 sin  0 12 1 1 sin  sin   cos  sin  1 1 1 cos  0 1 1 a cos   a sin  , 

s   1  1 1 1 1 1 1 1 = 90°, és a felépítést figyelembe véve:  cos   DH   sin    0   0 12 1 1   a cos     2     0  cos  , a sin    2   s 1 0  0 0 1  0 sin  1 1 1 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 55.oldal Gábor Dénes Fõiskola s2 = 0 2 = 0 cos   sin  DH    0   0  sin  cos  2 2 0 a cos  2  0 a sin  2   1 0   0 1  2 2 2 23 2 0 0 DH12;23 = DH12 . DH23 DH 12 ; 23  cos  cos     sin  cos    sin   0  1 2  cos  sin  2 sin  1 2  sin  sin  2  cos  2 1 1 cos  0 2 0 0 1  a cos  cos   a cos   2   a cos sin  a sin    2  s  a sin  1 2 1 2 2

1 2 1 1 1 1 2 1 1 2 KULCSÁR B.: ROBOTIKA     ;     Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 56.oldal Gábor Dénes Fõiskola 0  0  P   0    1 3 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 57.oldal Gábor Dénes Fõiskola ALAPHELYZET (Az ábrán vázolt helyzet 1  0o ;  2  0o )  x  1  y  0    z  0     1  0 0 0 a  0 0 1 a  0   1 0 s  0    0 0 1  1 1 2 1 1 1 1 Elvégezve a szorzást:  x  a  y  a     z   s      1 1 1 2 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 58.oldal Gábor Dénes Fõiskola TETSZÕLEGES HELYZET  ) esetén

a DH mátrix 2 (1   ;  2   x  0  y  0    z  1     1  0 1 0 a  0  0 1  a   0  0    0 0 s  a  0     0 0 1  1 1 2 1 1 1 1 2 Elvégezve a szorzást: x   0 y   a    z  s  a    1  1 1 1 1 1 1 2       KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 59.oldal Gábor Dénes Fõiskola Robotkar részlet, ha a 3 jelû koordinátarendszert a 2 koordinátarendszer kezdõpontjában helyezzük el. a  0 P   0   1 2 3 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 60.oldal Gábor Dénes Fõiskola Az ábrán vázolt adatok alapján a DH mátrix az elõzõekhez képest az alábbiak szerint változik, illetve módosul az x3;

y3; z3 koordinátarendszerben P(x3; y3; z3) is. 1 = 90°  cos   DH   sin    0   0 12 sin  1 0 1 0  cos  1 0 0 0 1 1   a cos      2    a sin     2  s  1  1 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 61.oldal Gábor Dénes Fõiskola s2 = 0 a2 = 0 2 = 0 cos   sin  DH    0   0  sin  cos  0 0 2 2 0 0 1 0 2 2 23 0 0  0  1 DH  DH  DH  12 23  cos  cos     sin  cos    sin   0  1 2  cos  sin  1 2  sin  sin  2 1 1 cos  0 2 2 sin  2  cos  0 0 1 1   a cos     2     a sin    ; 2   s  1  1 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek

Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 62.oldal Gábor Dénes Fõiskola ALAPHELYZET ( 1  0;  2  0 az ábrán vázolt helyzet) x  1  y  0    z  0     1  0 1 1 1 0 0 0  a  0 1 a   0    1 0 s  0    0 1 1 1 2 1 1 Elvégezve a szorzást:  x  a   y  a     z  s      1 1 1 2 1 1 1 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 63.oldal Gábor Dénes Fõiskola TETSZÕLEGES HELYZET  ) esetén a DH mátrix 2 (1   ;  2   x  0  y  0    z  1     1  0 1 0 0  a  0 1  a   0    0 0 s  0    0 0 1  1 1 2 1 1 1 1 Elvégezve a szorzást: x   0 y   a 

  z  s  a    1  1 1 1 1 1 1 2       KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 64.oldal Gábor Dénes Fõiskola b.) Határozzuk meg az elõzõekben használt módszer inverz feladata alapján, hogy a robotkar P3 pontja - az ábrán vázolt 1 = 0 és 2 = 0 állapotot feltételezve - milyen szögelfordulások megtétele után (1; 2) jut el a P3(x1; y1; z1) pontba, ha x1 = 0 y1 = -200; z1 = 1100, A mátrix szorzás elvégzésével   x1  a 2 cos  2 cos  1  a 1 cos   1  2    y1  a 2 cos  2 sin  1  a 1 sin   1  2  z1  s1  a 2 sin  2 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 65.oldal Gábor Dénes Fõiskola sin  2  z1  s1 1100  500  1 600 a2  2 2  cos  2  0   x1  a

1 cos   1   2   y1  a 1 sin   1  2    0  cos   1  2   1  ;   y    1  sin    2  a 1 1 1   ;   1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 66.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 2 ROBOTMEGFOGÓK ORIENTÁCIÓJA Az orientáció számításának alapja a munkadarabframe, amelyet a következõ ábra alapján ábrázolhatunk az xe, ye és ze koordinátarendszerben homogén koordinátákkal. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 67.oldal Gábor Dénes Fõiskola 1 0 F 0  0 0 0 x  1 1 0 y  0  0 1 z  0   0 0 1 0 F F F eltolás 0 cos  0  sin   0 1 0  0   0 0 1  0 0 1 0 0  sin  0 0 cos  0 0  0 1

0  0 0 1 ye-tengely körüli ze-tengely körüli forgatás forgatás amelybõl a szorzásokat elvégezve  cos  sin   sin  cos  F  0 0  0  0 0 xF  0 yF   1 zF   0 1 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 68.oldal Gábor Dénes Fõiskola mátrixot kapjuk, amelynek elsõ oszlopa az xe, a második az ye, a harmadik pedig ze tengely irányát határozza meg. Ebbe a koordinátarendszerbe kell a robot megfogónak illeszkedni a munkadarab megfogásához. A munkadarabhoz illesztett megfogó alapján meghatározható a megfogási állapotban szükséges megfogórobotkar csatlakozási pont A következõ ábra alapján - mivel a csatlakozási P pont a ze tengelyen helyezkedik el - a módosított eltolási vektor:  r r v*  v  0; 0; 1; 0  k  x F ; y F;  z F  k ; 1, amelyet F utolsó oszlopába helyettesítve  cos  sin

  sin  cos  * F   0 0  0  0 0 xF  0 yF   1 zF  k   0 1  KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 69.oldal Gábor Dénes Fõiskola mátrixot kapjuk, amely a robotkaron lévõ megfogó illeszkedési P pontban adja meg a megfogó irányított* ságát F -frame-jét. A robotkarok helyzetét meghatározó 21=1, 32=2 és 43=3 szögkoordináták az F-framebõl számított P pont alapján a 2. pontban ismertetett módszerekkel meghatározhatók. A P ponthoz rendelt P-frame-nek az ugyancsak P pontban értelmezett F*-frame-be való forgatásával az ábrán láthatóan - elõállíthatók a 54=4; 65=5 és 76=6 szögkoordináták. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 70.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve:

ROBOTIKA–Kódja:129 71.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 72.oldal Gábor Dénes Fõiskola Az orientációs mozgás meghatározásának menete tehát az alábbiakban foglalható össze: 1. lépés: Az ábra alapján meghatározandó a manipuláció F-frame-je. 2. lépés: Az F-frame alapján és a megfogó geometriai mérete P pont meghatározása. 3. lépés: A P pont ismeretében az alapmozgás 21=1; 32= 2 és 43=3 szögeinek elõállítása. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 73.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 74.oldal Gábor Dénes Fõiskola 4. lépés: A fenti szögkoordináták alapján P-frame elõállítása. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve:

ROBOTIKA–Kódja:129 75.oldal Gábor Dénes Fõiskola 5. lépés: P-frame F*-frame-be forgatása. F  P  ROT z;  4 ; *  y;  ; 5 ( z;  6 ) összefüggés alapján, amelynek algebrai egyenletrendszerként való megoldásából és kapjuk 54; 65 76 szögkoordinátákat. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 76.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 3 SZÁMPÉLDA ROBOTMEGFOGÓK ORIENTÁCIÓJÁHOZ Munkadarab helyzete az ábra szerinti, határozzuk meg a robotábra szerinti pozíció és orientációs mozgást. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 77.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 78.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129

79.oldal Gábor Dénes Fõiskola 1 0 H 0  0         3 2 1 2 0 0 0 0 600 cos 30 1 0 200  sin 30  0 0 200  0  0 0 1  0 o o 1 2 3 2 0 0   sin 30 cos 30 0 o 0 o 0 0 0 0  1 0  0 1  0 600  0 200  1 200  0 1  KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 80.oldal Gábor Dénes Fõiskola 0 0 600 1 1 0 200  0  0 1 200  0  0 0 1  0 1 0 F 0  0 cos 30  sin 30   0   0 o o  sin 30 cos 30 0 0 o o 0 0 1 0 0 1 0 0  0  1 0  0 0 1 0 0  3 0  2   0  1 0  2   0 1   0 1 2 3 2 0 0  600  0 200  1 200  0 1  0 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129

81.oldal Gábor Dénes Fõiskola A k = 300 mm értéket felvéve  3  2  1 F   2  0   0 1 2 3 2 0 0 * cos   sin  DH    0   0 12 1 1 sin  cos  cos  cos  sin  1 1 1 1 1 0  0 600   0 200  1 500   0 1  sin  sin   cos  sin  1 1 1 cos  0 1 1 a cos  a sin  s 1 1 1 1 1 1       KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 82.oldal Gábor Dénes Fõiskola a1 = 0 1 = 0 1 = 0 1 0 DH   0  0 12 0 0 0 1 0 0  0 1 s  0 0 1 1 s2 = 0 2 = 0 cos  32  sin  32 DH 23    0   0  sin  32 cos  32 0 0 0 a 2 cos  32  0 a 2 sin  32    1 0  0 1  KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 83.oldal Gábor Dénes Fõiskola s3 =

0 3 = 0 cos   sin  DH    0   0  sin  cos  43 43 43 34 cos   sin  DH DH DH    0   0 12 23 13 0 a cos   0 a sin    1 0   0 1  43 0 0 32 32  sin  cos  3 43 3 43 0 0 a cos  0 a sin  1 s 0 0 32 32 2 32 2 32 1 1       KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 84.oldal Gábor Dénes Fõiskola   cos  32 cos  43   sin  sin  43 32   DH14  sin  32 cos  43   cos  32 sin  43  0   0  cos  32 sin  43  sin  32 cos  43  sin  32 sin  43 a 3 cos  43 cos  32 0  cos  32 sin  43 0 0 0 1 0   a 3 sin  43 sin  32     a 2 cos  32 a 3 sin  32 cos  43     a 3 cos  32 sin  43     a 2 sin  32  s1   1 A

pozícióhelyzetet meghatározó szögkoordináták 600    200     500       1   DH 14  0     0   0     1 mátrixegyenletbõl KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 85.oldal Gábor Dénes Fõiskola 600  600 cos cos 32  sin sin 32   200cos 32 200  600 sin cos 43  cos sin 43   200sin 32 43 32 500  s 43 32 1 600  600cos    32 200  600sin    32 43 43   200cos   200sin 32 32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 86.oldal Gábor Dénes Fõiskola Az egyenleteket négyzetre emelve 6002  6002 cos 2  43   32   200  600  400 cos 43   32  cos  32  2002 cos 2  32

2002  6002 sin 2  43   32   200  600  400 sin 43   32  sin  32  2002 sin 2  32 0  cos 43   32  cos  32  sin 43   32  sin  32 0  cos 43  2 32   43    2 32 2 Az elsõ két egyenletbe visszahelyettesítve   600  600 cos     200 cos  2  32   200  600 sin     200 sin  2  32 32 32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 87.oldal Gábor Dénes Fõiskola majd az azonosságokat felhasználva 600  600 sin  32  200 cos  32 200  600 cos  32  200 sin  32 illetve a két egyenletet összeadva, majd négyzetre emelve: 0  sin  32 cos  32 amelybõl  32   ; 0; 2    43   ; 2 2 A 3 jelû kar koordinátarendszerbeli helyzetét meghatározó ### szög a fenti adatokkal   

        0 43 32 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 88.oldal Gábor Dénes Fõiskola P - frame a fentiek alapján 1 0 P 0  0 0 0 600  1 1 0 200  0  0 1 500   0  0 0 1  0 0 1 1 0 0  0  0 1 0  0   0 0 1  0 0 0 600  1 0 200   0 1 500   0 0 1  0 0 Az F  P  ROT z ;   egyenlõség alapján, ahol * 6 cos  6  sin  6 ROT z ;  6     0   0  cos  6  sin  6 P  ROT z ;  6     0   0  sin  6 cos  6 0 0 sin  6 cos  6 0 0 0 0 1 0 0 0  0  1 0 600 0 200  1 500  0 1  * amelynek elemeit összehasonlítva F elemeivel KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 89.oldal

Gábor Dénes Fõiskola  cos  6   sin  6  cos  6  1 2 3 2 3 2  6  30o adódik a megfogószerkezet orientációs mozgására. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 90.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 4 ROBOTOK PÁLYAGENERÁLÁSA Ipari robotok pályagenerálásánál általában két irányítási mód ismert. - PTP (point-to-point), - CP (continous-path). Egyszerû esetekben - pneumatikus hajtások esetén alkalmazható az ún. követõ vezérlés, azonban meg kell jegyezni, hogy ez nem kimondottan robot irányítási mód. 6. 4 1 Követõ vezérlés Egyszerû esetekben szerszámgépadagolásnál és munkadarabok átrakásánál elegendõ a követõ vezérlés. A követõ vezérlésnek nincs szabályozó rendszere. Lényege, hogy a következõ programlépés csak akkor következik be, ha az elõzõt, mint lezártat, az irányítórendszer készre jelentettnek érzékeli. A megelõzõ

programlépés lezárásának érzékelése tisztán kvalitatív jelleggel megy végbe. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 91.oldal Gábor Dénes Fõiskola Egy egyszerû pneumatikus helyezõberendezés út és állapot diagramját mutatja a következõ ábra. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 92.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 4 2 Robotirányítás általános elve A robotirányítás általános elvét a következõ ábra mutatja. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 93.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 94.oldal Gábor Dénes Fõiskola 6. 4 2 PTP (point-to-point) irányítás A pontirányítást minden olyan esetben alkalmazhatjuk, amikor a munkatérben csak egyedi pontokat kell

érinteni, mint például az anyagkezelési kiszolgálási feladatok esetén, vagy fröccsöntési feladatok, illetve ponthegesztési anyagkezelés megoldása esetén. A memóriába diszkrét térbeli pontokat lehet rögzíteni. Az egymást követõ pályapontok közötti utat a csuklókban mûködõ szervorendszerek az alábbi feltételek mellett hajtanak végre; - minden szervo egyidejûleg elindul, - minden tengely a programozott maximális sebességgel (szögsebességgel) mozog, - az elõzõ feltétel következtében a robot karok az elõírt utat (szöget) eltérõ idõ alatt teszik meg. A fenti feltételek a pályagörbéken töréseket eredményeznek, amit egy síkmozgást végzõ csuklókaros robot esetén a következõ ábra mutat. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 95.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 96.oldal

Gábor Dénes Fõiskola 6. 4 3 CP (continous-path) irányítás a.) Lineáris tengelyinterpoláció (MP multi-point) irányítás A robot a programozott útvonalat úgy teszi meg, hogy a tengelyek mozgása egyidejûleg kezdõdik és egyidejûleg fejezõdik be. Két pont közötti síkbeli mozgás esetén a pálya a következõ ábra alapján értelmezhetõ. Az ábrából az is látható, ha a P1 P2 szakaszt útinkrementumként tekintjük, nagy inkrementumok esetén a linearitástól jelentõsen eltér. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 97.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 98.oldal Gábor Dénes Fõiskola b.) Lineáris pályainterpoláció valós térbeli koordinátarendszerben Ennél az irányítási módnál a csuklómozgások közötti funkcionális összefüggést a robot TCP pontja által befutandó térbeli

pálya adja, amelyet a következõ összefüggések és ábrák alapján lehet meghatározni:   arctg 21         arcsin 32 2 y x z  l  l sin(    ) l 1 3 2 3 2 l  l  x  y  (z  l )     180      arccos 2l l o 43 2 2 3 2 2 2 2 1 3 2 3 KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 99.oldal Gábor Dénes Fõiskola b1. Síkbeli pályagenerálás lineáris interpolációval KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 100.oldal Gábor Dénes Fõiskola b2. Térbeli pályagenerálás lineáris interpolációval KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 101.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 102.oldal Gábor Dénes

Fõiskola 6. 4 4 Robotok programozása - Programozás pontok felvételével és a koordináták, valamint segédfunkciók tárolásával, - A pálya felvétele és az adatok automatikus tárolása, - Programozás programnyelv segítségével, világkoordinátarend-szerben. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 103.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 104.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 105.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 106.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 107.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai

Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 108.oldal Gábor Dénes Fõiskola 7. ROBOTOK ALKALMAZÁSA (MUNKAHELYEK ROBOTOS KISZOLGÁLÁSÁNAK ÁLTALÁNOS ELVE) A munkahelyek robotos kiszolgálásának elve a következõ ábrán szemlélhetõ, amelynek lényege, hogy a robot az ún. világkoordinátarendszerben a munkadarabtároló- és a megmunkálógép munkatere által meghatározott térrészeket (1; 1; 1 és 2; 2; 2) a robot munkaterének be kell fedni. A feladat másik oldaláról is megközelíthetõ úgy, hogy a robot világkoordinátarendszerében meghatározott munkaterében kell elhelyezni az 1; 1; 1 és 2; 2;  ###2 koordinátarendszereket, illetõleg az abban rögzített térrészeket. Amennyiben a két egymástól független térrész egymás akadályozása nélkül a munkatérben elhelyezhetõ, az anyagkezelési feladat a szóbanforgó robottal megoldható. A leírt elv a következõ ábrákon követhetõ végig

KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 109.oldal Gábor Dénes Fõiskola 7. 1 MUNKADARABTÁROLÓ Az anyagkezelés szempontjából a munkadarabtárolást technológiai palettán, szabványos rakodólapon, vagy egyéb munkadarabtárolókon végezzük, geometriailag meghatározott munkadarab elrendezéssel halmazoltan, vagy halmazolás nélkül. A munkadarabok helyzetének pontos megadása azért lényeges, hogy az 1; 1; 1 koordinátarendszer alapján a munkarabtároló helyzete egyértelmûen meghatározható legyen. Különbözõ anyagtárolókat a következõ ábrák mutatnak. KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 110.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 111.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A

tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 112.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 113.oldal Gábor Dénes Fõiskola MOZGÓ SZÁLLÍTÓSZALAGRA, SZERELÕSORRA TÖRTÉNÕ ADAGOLÁS KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 114.oldal Gábor Dénes Fõiskola MOZGÓ SZÁLLÍTÓSZALAG, SZERELÕSOR VAGY KONVEJOROS ANYAGMOZGATÓRENDSZER KISZOLGÁLÁSA TRUCK-MOZGÁSSAL KIEGÉSZÍTETT ROBOTTAL KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 115.oldal Gábor Dénes Fõiskola MOZGÓ TÁRGYON LÉVÕ PÁLYAGÖRBE KEZDÕPONTJÁNAK MEGKÖZELÍTÉSE KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 116.oldal Gábor Dénes Fõiskola ROBOTOS FESTÕBERENDEZÉS RENDSZERTECHNIKAI FELÉPÍTÉSE KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek

Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 117.oldal Gábor Dénes Fõiskola ROBOT FESTÕRENDSZERHEZ ILLESZTÉSE KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 118.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 119.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 120.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA Informatikai Rendszerek Intézete A tantárgy neve: ROBOTIKA–Kódja:129 121.oldal Gábor Dénes Fõiskola KULCSÁR B.: ROBOTIKA