44. Колесные транспортные модули
Hапольные безрельсовые транспортные роботыв вопросе 43
45. Системы ориентации транспортных модулей.
Трассы робокаров задаются оптическими, лазерными, индукционными и др. системами.
Индукционные системы основаны на магнитной связи с магнитным полем, создаваемом, положенным в небольшие углубления в полу по направлению робота, проводящим проводом с переменным током определенной частоты.
Программа движения задается с помощью системы управления, которая может быть построена на основе микроЭВМ, МК, ПЛК и т.д.
Для остановки робокара в заданных пунктах и для определения его места нахождения служат ориентаторы, расположенные вдоль трассы:
- электромагнитные и фотоэлектрические датчики
- датчики на проводнике задающей трассы
Бортовая система управления определяет путь следования, управляет загрузкой/разгрузкой.
На центральных диспетчерских станциях применяют табло со световой схемой, изображающей маршрутную схему в уменьшенном масштабе.
Робокары делятся 3 группы:
С движением только вперед
Вперед/назад
Вдоль/поперек
Технические характеристики и принятые схемные решения обеспечивающие перемещение робокаров не дают гарантии их точного позиционирования в узловых точках. Поэтому в таких местах размещаются специальные датчики, которые обеспечивают более точную ориентацию робокара. Например, в местах остановки робокара вмонтированы металлические плиты, при приближении к нему включается детектор металла, тележка снижает скорость и при достижении плиты останавливается.
В системах управления робокаром можно выделить 3 уровня:
1 уровень управления задачами – обеспечивает надзор за состоянием вспомогательных устройств, определяет текущее положение, выбор мест перемещения с паллетами или заготовками.
2 уровень управления движением на ГПС – обеспечивает координирование движения тележек, их связь с компьютером, передачу команд от компьютера к тележкам.
3 уровень в нутрии тележки – отслеживает ее положение в нутрии ГПС, преобразует команды управления в движение, контролирует состояние механизмов в тележке и действие загрузочных устройств.
Связь между центральным компьютером и тележкой может быть непрерывной и импульсной.
Непрерывная – радио волны, инфакрасное излучение и т.д.
Импульсная только в предназначенных для этого пунктах и осуществляется на основе индукционных или оптических методов.
В самодвижущихся тележках должна быть предусмотрена система безопасности движения. Также эти системы делятся на:
- тележка-тележка
-тележка-объект
-тележка-человек
Система тележка-тележка выдерживает минимально допустимое расстояние между тележками во избежание столкновения. Для этого используются фотоэлементы и элементы с высокой отражающей способностью устанавливаются на поверхность тележек.
В качестве примера рассмотрим систему позиционирования робокара:
Система навигации комбинированная, сочетает лазерную систему NAV200. Работает по принципу лазерной триангуляции и системы датчиков углов скорости и угла поворота.
На систему управления робокара (ПЛК) Поступает через беспроводную сеть (WLAN)задание переместить груз от одной позиции к другой. Задание поступает от персонального компьютера. Система управления рассчитывает оптимальную траекторию движения и робокар начинает движение по ней.В это время информация из датчиков поступает в систему управления робокара и она рассчитывает текущую скорость робокара и относительное его перемещение . Эти данные передаються в NAV200 Он производит вычисление координат текущих абсолютных координат робокара, с учетом полученных данных.
Исходя из полученных абсолютных координат система управления корректирует движение и скорость с определенной цикличностью. Время цикла составляет 60-75мс.
Лазерная система состоит из вращающего лазерного сканера, модуля расчера координат и рефлекторов. Лазерный сканер имеет вращающуюся головку с излучателем и приемником. Работает как оптический локатор, сканируя пространство вокруг робокара, определяя по отражению от рефлекторов расстояние до них и угол между направлением движения робокара.
Для точного расчета необходимо чтобы в зоне видимости находилось 3 рефлектора.
Рефлектор - специальный отражатель, выполненный виде прямоугольной полоски светоотражающего материала или виде цилиндра L=1м, d=30-50мм.
Рефлекторы размещены на стенах при этом цилиндрические используются в тех случаях, когда нужно распознавать в нескольких направлениях. Они объединяются в группы от 3 до 32шт. Количество групп – до 40шт.
В группу объединяются рефлекторы находящиеся в доль участка трассы робокара, размер участка 20*20м, сто определяется максимальным расстояние на котором NAV200 может распознать рефлектор.
При размещении рефлекторов должны соблюдаться следующие условия:
- положение рефлекторов не должно быть симметричным
- не должно быть участков с одинаково расположениями рефлектора
Расположение рефлектора зависит от точности позиционирования. Чем ближе к лазерному сканеру, тем точнее его координаты. Оптимальное количество рефлекторов 5-15шт.
Ультрозвуковой дальномер(локатор):
Ультрозвуковой передатчик формирует посылку, состоящую из пачки импульсов определенной частоты. Для повышения эффективности работы эта частота должна соответствовать резонансной частоте передатчика. Стабильность определяется использование кварцевого генератора.
Одновременно с формированием передающегося сигнала запускается счетчик. Частота импульсов идущих на заполнение счетчика рассчитывается исходя из скорости звука в воздушной среде. При поступлении отраженного сигнала на ультрозвуковой приемник счет импульсов в счетчике останавливается и информация с него поступает в МК.
На скорость звука в воздухе оказывает влияние температура и влажность, поэтому для повышения точности нужны специальные меры (доп. датчики и т.д.)
Для повышения дальности работы можно понижать частоту, но это приводит к снижению точности. Следует учитывать минимально допустимую с точки зрения санитарных норм минимальную чистоту.
Самый простой способ увеличения дальности разнесением излучателя и приемника на конечные точки измеряемого расстояния.