Profesor Indrumator: Udric Claudiu Candidat: Dolea Cristinel Gabriel Clasa a XII-a H

Anul Scolar: 2014 - 2015LICEULTRAIAN VUIA

Argument:

Robotul reprezint n momentul de fa punctul de intersecie al rezultatelor de vrf ntr-o serie de domenii: mecanic, automatic, calculatoare i sisteme de acionare. Aceast congruent a unor ramuri tiinifice i tehnologice att de diferite se explic prin complexitatea deosebit a robotului, att sub raportul arhitecturii mecanice, ct i n ceea ce privete sistemul de conducere.

Privit n toat complexitatea sa, un sistem robotic cuprinde urmtoarele componente:-spaiul de operare;-sursa de energie-sursa de informaie-robotul.

Roboii industriali utilizai n momentul de fa prezint soluii constructive i conceptuale neunitare datorit, n special, diversitii sarcinilor cerute, parametrilor tehnici impui i aplicaiilor specifice pentru care au fost proiectai. Cu toat aceast aparent neunitate, robotul prin structura sa mecanic poate fi considerat ca un sistem omogen format din elemente cu funcii bine precizate care asigur interaciunea nemijlocit ntre robot i obiectul aciunii sale din spaiul de operare.Principalele componente ale structurii mecanice sunt: elementul efector, braul i baza robotului.

Roboii, prin structura i funciile lor reprezint o clas de sisteme ce sintetizeaz elemente de vrf dintr-o serie de domenii tehnico - tiinifice. De fapt, prin atribuiile sale robotul imit sau substituie funciile de locomoie, manipulare i de intelect ale omului. Este evident, deci, c robotul reprezint un sistem extrem de complex, descris prin modele matematice sofisticate definite prin sisteme de ecuaii difereniale neliniare, cu parametrii variabili, deterministe sau stohastice, cuprinznd un numr mare de variabile de intrare i ieire.Funcia de baz a robotului este reprezentat de micarea acestuia n spaiu, deci regimurile statice i dinamice ale structurii mecanice vor reprezenta punctul de plecare n definirea robotului ca obiect de conducere.

Structura de conducere al unui robot este o structur ierarhic. Acest principiu de conducere este datorat complexitii deosebite a sistemelor ce intr n componena robotului i a dificultilor create de sarcinile de operare impuse.

Sarcinile care stau n faa unui sistem de conducere determin o mprire a informaiilor de lucru n dou clase, pe de o parte informaii ce asigur regimul de micare dorit i pe de alt parte informaii ce acoper funcia tehnologic impus robotului.

n figura sunt prezentate detaliat blocurile componente ce intervin n prelucrarea informaional ce nsoete procesul de conducere al unui robot.

Complexitatea sistemului de conducere i gradul de dificultate al operaiilor executate determin adoptarea unor tehnologii specifice de implementare a legilor de conducere.

Majoritatea roboilor i manipulatoarelor industriale opereaz n practic n condiii cunoscute anticipat, funcionnd ciclic n conformitate cu cerinele tehnologice impuse. Ca urmare, este posibil sinteza unei conduceri nominale, a unui control programat, ce implementeaz micarea dorit pentru o stare iniial particular considernd c nici o perturbaie nu afecteaz micarea. Un astfel de control poate fi sintetizat utiliznd modelul centralizat (global) al robotului. ntruct aceste modele sunt, n general, destul de precise, este de ateptat ca traiectoria realizat de robot prin exercitarea acestui control s fie destul de corect executat. Sinteza acestui control este realizat, de obicei, off-line definind mai nti traiectoria de micare n conformitate cu cerinele tehnologice de funcionare ale robotului i calculnd apoi mrimile de control necesare pentru acionarea acestuia.

Scurt istoric i aplicaii ale roboilor neindustrialiNoiunea de robot dateaz de peste 4 mii de ani. Omul i-a imaginat dispozitive mecanizate inteligente care s preia o parte nsemnat din efortul fizic depus. Astfel a construit jucarii automate i mecanisme inteligente sau i-a imaginat roboii in desene, crti, filme "SF" etc. Termenul "robot" a fost folosit n 1920 de cehul Karel Capek ntr-o pies numit "Robotul universal al lui Kossum". Ideea era simpl: omul face robotul dupa care robotul ucide omul. Multe filme au continuat s arate c roboii sunt mainrii duntoare i distrugtoare.

Robotul este un sistem automatizat de nalt nivel al crui principal rol este manipularea pieselor i uneltelor, nlocuind aciunea uman.Principalele aplicaii n care utilizarea roboilor industriali are avantaje evidente:- sudur prin puncte sau pe contur;- operaii de ansamblare;- vopsire;- turnarea n forme a pieselor mari;- controlul calitii;- manipularea substanelor toxice, radioactive;

Clasificarea pe generaii folosete drept criteriu de baz capacitatea mainii de percepere i interpretare a semnalelor din mediul exterior, precum i de adaptare la mediu n timpul procesului de lucru. Deosebim:- manipulatoarele manuale (prima generaie); - manipulatoare automate (generaia a doua);- manipulatoare inteligente (generaia a treia);- roboii industriali din prima generaie sunt manipulatoare automate programabile, avnd cel puin 3 axe (dintre care cel puin 2 axe sunt programabile prin nvare sau printr-un limbaj simbolic); - roboii industriali din generaia a doua;- roboii industriali din generaia a treia sunt dotai cu senzori inteligeni (prelucrare local a informaiei) i utilizeaz elemente de inteligen artificial;- roboii inteligeni sunt dotai cu programe de inteligen artificial avansate, au capacitate de autoinstruire.

Clasificare pe categoriiDin punctul de vedere al relaiei om-robot n timpul desfurrii lucrului roboilor, acestia se impart in trei mari categorii: Roboi automai, Roboi biotehnici, Roboi interactivi.. Domeniul inteligenei artificiale (IA)Se consider c obiectul IA se refer la modalitile prin care poate fi imitat inteligena uman cu ajutorul calculatoarelor electronice i a unor programe performante.Roboi mobili Unul din obiectivele eseniale ale roboticii este elaborarea roboilor autonomi

Dezvoltarea unor cercetari privind conducerea inteligent i optimal a unui sistem flexibil de fabricatie i concretizarea metodelor i algoritmilor intr-un sistem informatic integrat pentru conducerea fabricatiei a condus la realizarea unui sistem integrat de laboratoare pentru studiul domeniului fabricatiei asistate de calculator.n realizarea studiilor teoretice privind analiza si optimizarea sistemelor de fabricatie se inpun:- modelarea sistemului de fabricatie din laboratorul de fabricatie asistata de calculator ca un sistem cu evenimente discrete;- cercetari privind programarea robotilor industriali;- cercetari privind conducerea asistata de calculator a masinilor unelte;- dezvoltarea unui sistem de vedere artificiala pentru conducerea inteligent i optimal a unui sistem flexibil de fabricatie;- cercetari privind folosirea sistemelor expert in planificarea si monitorizarea unui sistem flexibil de fabricatie.

Arhitectura sistemului de fabricaie flexibil [15, 37 ]1. Robot industrial (IRB 1400), 2. Robot industrial (IRB 2400), 3. Main unealt cu comand numeric (EMCO PC Mill 55 CNC), 4. Sistem de vedere artificial (OptiMaster), 5. Conveior, 6. Magazie piese finite, 7. Magazie piese brute, 8.Buffer piese, 9.Controler Robot (IRB 1400), 10. Controler Robot (IRB 2400)

N. Bizdoaca Arhitecturi de conducere neconventionale destinate robotilor industriali - referat de doctorat. Dumbrava St., Sisteme de Conducere a Robotilor, Universitatea Tehnica Gh. Asachi din Iasi, Facultatea de Automatica si Calculatoare, note de curs, 2007. Biggs G., MacDonald B., A Survey of Robot Programming Systems, University of Auckland, 2003.Panescu D., Robotica, Universitatea Tehnica Gh. Asachi din Iasi, Facultatea de Automatica si Calculatoare, note de curs, 2006.Murphy R. Introduction to AI Robotics, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2000.Rehg J. Introduction to Robotics in CIM Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, Ohio,2000