Системный анализ роботизированного комплекса покраски | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 5 февраля, печатный экземпляр отправим 9 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №39 (277) сентябрь 2019 г.

Дата публикации: 28.09.2019

Статья просмотрена: 225 раз

Библиографическое описание:

Давлетшин, Р. Р. Системный анализ роботизированного комплекса покраски / Р. Р. Давлетшин, Е. А. Дробина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 39 (277). — С. 183-186. — URL: https://moluch.ru/archive/277/62693/ (дата обращения: 28.01.2022).



Введение

Процесс окрашивания пассажирского самолета является технологически одним из наиболее сложных. Все дело в больших габаритах самолета, и необходимости в герметическом помещении с климат контролем.

При окрашивании самолетов большое значение уделяется свойствам красящих веществ. В частности, краска должна выполнять не только функцию декора, а и защитную. Краска должна иметь хорошие теплоизоляционные характеристики. Поскольку самолет летает на больших высотах, краска должна отражать воздействие прямых солнечных лучей, которые могут нанести самолету повреждения и изменить микроклимат в салоне.

Нанесение лакокрасочных материалов ручными краскораспылителями имеет много недостатков: производительность и качество окрашивания во многом определяются субъективными особенностями и квалификацией аппаратчика. Этих недостатков лишено автоматическое распыление лакокрасочных материалов с применением специальных промышленных роботов и манипуляторов.

Объектом исследования является промышленный окрасочный робот-манипулятор.

Предметом исследования является система управления окрасочного робота.

Актуальность работы заключается в необходимости разработки системы управления роботизированным комплексом окраски самолетов, которая обеспечит соблюдение параметров окраски с учетом изменения габаритных размеров детали, местоположения, окружающих климатических условий.

Основная часть

В процессе проектирования автоматизированного комплекса для покраски требуется особое внимание к детальному анализу и разработке каждого шага алгоритма оборудования. Необходимо учесть возможные неполадки и перебои в работе механизмов, выявление и устранение которых требует оперативного вмешательства обслуживающего персонала.

Разработаем дерево целей (рис. 1).

Рис. 1. Дерево целей

По происхождению система является искусственной технологической.

В группе искусственных систем при классификации по целям система относится к созидательной — производящей, т. к. главной целью системы является создание покрытия детали.

По признаку объективности существования система является материальной (материальные системы состоят из реальных объектов).

По степени связи с окружающей средой: открытой (обменивающиеся энергией, веществом и информацией с окружающей средой), т. к. предполагает взаимодействие с оператором.

По характеру развития система является стабильной. Стабильные системы — это системы, у которых структура и функции практически не изменяются в течение всего периода существования.

Проанализируем надсистему и подсистемы объекта (рисунок 2).

Рис. 2. Определение надсистемы и подсистем

Любая система, с одной стороны, может быть системой среди себе подобных, т. е. состоять из множества взаимосвязанных и взаимодействующих подсистем, состоящих из элементов, агрегатов, модулей, образующих единое целое, с другой стороны, может быть подсистемой некоторой более сложной системы (надсистемы) [1].

Для разработки системы управления роботом необходимо определить основные функциональные модули робота. Приведем обобщенную функциональную схему покрасочного робота (рисунок 3).

Рис. 3. Обобщенная функциональная схема покрасочного робота

Система связи — это совокупность вводно-выводных устройств, обеспечивающих обмен информацией между роботом и человеком (от человека — кнопки, клавиатура, переключатели; от робота — система оптических и звуковых сигнализаторов).

Информационная (сенсорная) система — совокупность искусственных органов чувств для восприятия и преобразования информации о состоянии окружающей среды и двигательной системы.

Управляющая (интеллектуальная) система — программируемое логическое устройство, предназначенное для формирования команд управления манипуляторами двигательной системы на основе анализа сигналов, поступающих от оператора и от информационной системы.

Двигательная система — комплекс исполнительных устройств (сервоприводов и манипуляторов) непосредственно воздействующих на окружающую среду.

Исследуемый объект является интеллектуальным роботом, способным полностью адаптироваться к условиям работы и производства, обладающим возможностью автоматического сбора и обработки информации. Управление осуществляется с помощью промышленных компьютеров с эвристической программой, где оператор программирует только конечную цель, а сами действия и их порядок определяет программа [2].

Так как рабочая зона покрасочного робота является объемной, то манипулятор должен иметь не менее трех переносных степеней подвижности.

Заключение

В данной работе определяется исследуемый объект — промышленный покрасочный робот, устанавливается актуальность разработки системы управления покрасочным роботом. Объект описывается как система: построено дерево целей, определены надсистема и подсистемы. Приводится описание конструкции промышленного робота-манипулятора, а также описание возможных систем управления промышленным роботом, рабочим органом которого является краскопульт.

Литература:

  1. Основы теории систем и системного анализа: учебное пособие / под ред. проф. Б. Г. Ильясова; [Б. Г. Ильясов и др.]; УГАТУ. — 2 изд-е, доп. — Уфа: РИК УГАТУ, 2017. — 292 с.
  2. Шахворостов С. А. Роботы в системах автоматизации: учебное пособие / С. А. Шахворостов. — Электрон. текстовые дан. — Красноярск: Научно-инновационный центр, 2016. — 110с.
  3. Структура и устройство промышленных роботов [Электронный ресурс]. URL: https://helpiks.org/8–71401.html — (Дата обращения: 21.09.2019).
Основные термины (генерируются автоматически): система, окружающая среда, покрасочный робот, двигательная система, дерево целей, обобщенная функциональная схема, подсистема.


Похожие статьи

Модель адаптивной системы управления и ее применение для...

Архитектура системы управления представляет собой иерархию функциональных систем, при которой функциональные системы верхнего уровня ставят цели системам нижнего уровня. Отдельная функциональная система определяется следующим набором

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

За последние годы широкое распространение как в военной, так и гражданской сферах получили беспилотные летательные аппараты. Отличительной чертой этого вида авиационной техники является отсутствие человека (экипажа) на борту.

Управление движением автономного мобильного робота...

В данной работе представлен способ управления движением автономного мобильного робота в относительной системе координат гравитационного и магнитного поля Земли. В процессе разработки были получены: общая структурная и функциональная схема мобильного робота...

Технология разработки функциональной модели архитектуры...

Первым этапом формирования подсистемы управления организационной системы является

Так как каждая организационная система участвует в разнообразных социальных и

Диаграммы модели образуют иерархию, в которой каждая схема изображает архитектуру...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Для решения задач мониторинга территорий и объектов, как в военной, так и в гражданской сфере применяются сверхлегкие беспилотные летательные аппараты. Главным критерием гарантии выполнения поставленной задачи является точность его позиционирования в...

Системно-структурный подход в исследовании локальной сельской...

ЛССС присущи все качества системы в общем понимании: способность делиться на

Экологическая подсистема − совокупность элементов природного комплекса и ресурсов

Общая цель локальной сельской селитебной системы определяет причинно-следственные...

Управление мобильными роботами в условиях неопределенности...

Система управления движением, учитывая динамические свойства робота и неопределенность среды, формирует значение скорости движения и направление для осуществления поставленных целей. Интеллектуальный интерфейс используется для связи с оператором.

Создание предметно-развивающей среды для детей...

«Предметно-развивающая среда» — система материальных объектов и средств

Переоценить значение окружающей среды трудно, но не всякая среда может быть развивающей.

Вопрос создания предметно-развивающей среды ДОУ на сегодняшний день стоит особо актуально.

Основные принципы проектирования сложных технических систем...

Исследование и проектирование любых сложных систем возможны лишь с учетом парадоксов целостности и иерархичности. Считается, что система вопределенной степени может быть разделена на неделимые части (элементы) последовательным расчленением на подсистемы...

Похожие статьи

Модель адаптивной системы управления и ее применение для...

Архитектура системы управления представляет собой иерархию функциональных систем, при которой функциональные системы верхнего уровня ставят цели системам нижнего уровня. Отдельная функциональная система определяется следующим набором

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

За последние годы широкое распространение как в военной, так и гражданской сферах получили беспилотные летательные аппараты. Отличительной чертой этого вида авиационной техники является отсутствие человека (экипажа) на борту.

Управление движением автономного мобильного робота...

В данной работе представлен способ управления движением автономного мобильного робота в относительной системе координат гравитационного и магнитного поля Земли. В процессе разработки были получены: общая структурная и функциональная схема мобильного робота...

Технология разработки функциональной модели архитектуры...

Первым этапом формирования подсистемы управления организационной системы является

Так как каждая организационная система участвует в разнообразных социальных и

Диаграммы модели образуют иерархию, в которой каждая схема изображает архитектуру...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного...

Для решения задач мониторинга территорий и объектов, как в военной, так и в гражданской сфере применяются сверхлегкие беспилотные летательные аппараты. Главным критерием гарантии выполнения поставленной задачи является точность его позиционирования в...

Системно-структурный подход в исследовании локальной сельской...

ЛССС присущи все качества системы в общем понимании: способность делиться на

Экологическая подсистема − совокупность элементов природного комплекса и ресурсов

Общая цель локальной сельской селитебной системы определяет причинно-следственные...

Управление мобильными роботами в условиях неопределенности...

Система управления движением, учитывая динамические свойства робота и неопределенность среды, формирует значение скорости движения и направление для осуществления поставленных целей. Интеллектуальный интерфейс используется для связи с оператором.

Создание предметно-развивающей среды для детей...

«Предметно-развивающая среда» — система материальных объектов и средств

Переоценить значение окружающей среды трудно, но не всякая среда может быть развивающей.

Вопрос создания предметно-развивающей среды ДОУ на сегодняшний день стоит особо актуально.

Основные принципы проектирования сложных технических систем...

Исследование и проектирование любых сложных систем возможны лишь с учетом парадоксов целостности и иерархичности. Считается, что система вопределенной степени может быть разделена на неделимые части (элементы) последовательным расчленением на подсистемы...

Задать вопрос