Introducere în Robotică 24

CAPITOLUL 2 Structura robotului

1. Introducere

În “preistoria” roboticii, vizionarii îşi închipuiau robotul antropomorf din punct de vedere constructiv: un cap, doi ochi, două urechi, trunchi, două braţe cu mâini, două picioare.

Când s-au construit efectiv roboţi, pragmatismul conformării roboţilor constructiv cu cerinţele, a condus la o construcţie ne-antropomorfă. În acelaşi timp, funcţiile robotului suprapunându-se -măcar parţial - cu cele ale omului, structura determinată pentru robot de aceste funcţiuni este o structură antropomorfă.

Prin structura unui sistem (hipersistem) se înţelege modul cum acesta se compune din subsistemul (sisteme de rang inferior) şi legăturile dintre acestea.

Considerând robotul un hipersistem, componentele sale sunt sistemul de comandă, care joacă rolul sistemului nervos uman; sistemul de acţionare, având rolul sistemului muşchiular şi sistemul mecanic, jucând rolul scheletului (sistemului osos).

În jurul roboţilor acţionaţi hidraulic, grupul hidraulic şi reţeaua de vehiculare a fluidului purtător de energie joacă rolul aparatelor digestiv, respirator, şi circulator al omului.

2. Structura generală şi funcţiile sistemelor componente

În figura 2.1., se prezintă schema bloc structurală a robotului. Ea evidenţiază componentele sub forma unor dreptunghiuri şi legăturile dintre ele: intrări şi ieşiri (“input şi output”) sub forma unor săgeţi.

25 Introducere în Robotică

Traductoarele care furnizează sistemului de comandă informaţii despre “starea internă” a robotului: poziţii şi mişcări relative ale elementelor sistemului mecanic, parametri funcţionali ai sistemului de acţionare (împreună cu aparatele de măsurare, în cursul comenzii manuale a roboţilor) şi senzori, care furnizează informaţii sistemului de comandă despre starea externă a robotului: parametri mediului (temperatură, presiune, compoziţie chimică etc.) şi acţiunea acestuia asupra robotului (forţe, cupluri etc.), joacă rolul organelor de simţ.

Fig. 2.1. Schema bloc a structurii robotului

Deplasarea roboţilor mobili se realizează cu ajutorul platformei mobile din componenţa sistemului mecanic, având rolul aparatului locomotor al omului.

Sistemul de comandă şi cel de acţionare constituie împreună sistemul de conducere (sistem de comandă superior) al sistemului mecanic.

Se înţelege prin “mediu” al robotului, spaţiul în care acesta evoluează, cu obiectele conţinute şi fenomenele care au loc în acest spaţiu. Totalitatea obiectelor cu care robotul interacţionează constituie “periferia” acestuia. Legăturile dintre componentele robotului, respectiv ale acestora cu mediul sunt directe şi inverse (“feedback”).

SISTEM MECANIC

DISPOZITIV DE GHIDARE +

EFECTOR FINAL

PLATFORMĂ MOBILĂ

+

SISTEM DE CONDUCERE

SISTEM

DE

ACŢIONAR

E

SISTEM

DE

COMANDĂ

M

E

D

I

U

SENZORI

SISTEM DE PREPARARE A

ENERGIEI

TRADUCTOARE

Introducere în Robotică 26

Sistemul de comandă transmite comenzi sistemului de acţionare, acesta acţionează cuplele cinematice conducătoare (“axele”) sistemului mecanic (prin “actuatori”), care la rândul său, acţionează asupra mediului (prin “efector final”). Toate aceste legături sunt directe.

Informaţiile furnizate sistemului de comandă de către traductoare, senzori şi aparate de măsură, constituie legături inverse. Fluxul de energie furnizat de mediu, sistemului de acţionare al robotului (nemijlocit, în cursul acţionărilor electrice, respectiv pneumatice şi prin intermediul grupului hidraulic, în cursul acţionării hidraulice), ca şi fluxul de energie “deşeu” disipat de la robot la mediu, constituie la rândul lor legături directe.

27 Introducere în Robotică

CAPITOLUL 2 Structura robotului............................242.1. Introducere...............................................................242.2. Structura generală şi funcţiile sistemelor componente

24