Лабораторна робота №3
Мета лабораторної роботи:
- дослідження контурного управління маніпулятором із використанням мікроЕОМ.
Короткі відомості з теорії
Контурне управління у випадку характеризується контролем швидкості і траєкторії під час руху робочої точки маніпулятора. Як правило, траєкторія описується в декартовому просторі. Для керування в контурному режимі потрібно виконати зворотне перетворення координат, що полягає в перерахунку декартових координат точок траєкторії на узагальнені.
Наприклад, необхідно перемістити вузол маніпулятора, що пише, по прямій з точкиАв точкуВ(рис. 11). Переміщення може бути розраховане в такий спосіб. ПрямаАВрозбивається наnрівних відрізків з (n-1) вузловими точками. Для кожної проміжної точки визначаються значення декартових координат, а потім узагальнених координат. Накладається умова, щоб маніпулятор переміщав робочий орган між двома сусідніми точками за той самий інтервал часу. Якщоnдосить велике, то маніпулятор, проходячи по заданих точках, відпрацьовуватиме прямолінійний рух з необхідною швидкістю.
Виконання зворотного перетворення координат вимагає наявності мікроЕОМ підпрограм або апаратних засобів реалізації зворотних тригонометричних функцій. У ПЗУ монітора мікроЕОМ УМПК-80/ВМ відсутні ці засоби, тому в лабораторному практикумі досліджується лінійна інтерполяція в узагальнених координатах, яка потребує лише операції розподілу.
Алгоритм інтерполяції можна описати такою послідовністю дій:
- Визначаємо координату, за якою здійснюється менша кількість кроків.Вона буде «основною».
- Визначаємо, скільки кроків «не основною» координатою припадає на один крок по «основній».
- Відпрацьовується 1 крок за «основною» координатою та відповідне число кроків по іншій координаті.
- Якщо відпрацьовані в повному обсязі кроки по «основний» координаті, переходимо на п.3.
Слід зазначити, що залишок від розподілу кількості кроків «не основний» координаті на кількість кроків по «основний» враховується на перших інтервалах інтерполяції у вигляді додавання по одному кроці по «не основний» координаті відповідне число разів. Наприклад, РС1 = 9, РС2 = 4, тоді 9/4 = 2 + 1/4, залишок = 1. На першому інтервалі інтерполяції за «не основною» координатою буде відпрацьовано 3 кроки, на решті трьох – по 2.
Для керування в контурному режимі використовується програма, алгоритм якої наведено на рис. 13.
Мал. 13 Алгоритм програми LOOPS
Ця програма, крім низки доповнень, відповідає програміLOOP. Осередки пам'яті, що використовуються для зберігання поточних значень наведені в табл. 13.