|
Из описания систем управления роботов следует, что поколе-, к которому каждый из них относится, определяется только устройством его системы управления, возможности которой в очередь зависят исключительно от совершенства применяемой ЭВМ. Таким образом, ведущее положение в роботостроении занимает вычислительная техника, именно с ее прогрессом связывают дальнейшие успехи робототехники. Это обусловлено тем, что вторая главная часть робота — манипулятор тоже, конечно, совершенствуется, но без резких качественных скачков, в то время как система управления — «мозг» робота делает очередной скачок вперед с каждым крупным шагом в развитии вычислительной техники. Так, смена поколений ЭВМ, появление мини-и микроЭВМ, а также микропроцессорных вычислительных устройств заметно сказалось на модификации систем управления роботов. Миниатюризация, удешевление вычислительной техники и, главное, повышение ее надежности привели к тому, что практически в любой системе управления робота используются сейчас ЭВМ: для роботов первого поколения это микроЭВМ, для более сложных (второго и третьего поколений)—мини-ЭВМ, а для отдельных конструкций роботов с элементами искусственного интеллекта — большие ЭВМ.
Зная уже иерархическую организацию системы управления робота, можно сказать, что микроЭВМ достаточна для него, если предусматриваются только исполнительный и тактический уровни управления. Для робота же, имеющего стратегический уровень в системе управления, нужна мини-ЭВМ, а для обладающего высшим уровнем требуется большая ЭВМ или высокопроизводительная мини-ЭВМ. Впрочем возможно включение в состав сложной системы управления робота нескольких ЭВМ, дополняющих друг друга. Например, у робота третьего поколения мини-ЭВМ может реализовывать только высший уровень иерархии в системе управления, а микроЭВМ — стратегический уровень, микропроцессоры — тактический и исполнительный уровни.
Если говорить о перспективах использования вычислительной техники в роботостроении, то наиболее вероятным можно считать широкое использование микропроцессорных систем, так как несколько микропроцессоров вполне справляются с обслуживанием исполнительного уровня системы управления (1—2 микропроцессора на каждый привод манипулятора), а еще несколько микропроцессоров могут обеспечить функционирование тактического уровня. Для того чтобы система управления робота и на стратегическом уровне реализовывалась на микропроцессорах, из них нужно собирать довольно сложную систему. Тем не менее это выгодно делать для серийных образцов промышленных роботов, выпускаемых большими партиями, поскольку собираемая в этом случае микропроцессорная система все же дешевле, чем выполняющая аналогичные операции микроЭВМ. Для единичных образцов роботов со стратегическим уровнем управления целесообразно применение универсальных микроЭВМ с соответствующим набором программ.
Поскольку у современного робота система управления за исключением сенсорных устройств представляет собой вычислительную систему, иногда вместо термина «система управления» .говорят просто: «управляющая ЭВМ», подразумевая под ЭВМ не только отдельную вычислительную машину, но и их совокупность, и микропроцессоры. Это оправдано тем, что функции IBM как раз такие, какие мы выявили у системы управления: она получает команду через пульт управления непосредственно От человека-оператора, причем сложность и подробность команды зависит от степени «разумности» робота (т. е. самой вычислительной системы), обрабатывает эту команду в соответствии с заложенной в ее памяти программой, детализируя команду и разделяя ее на более простые, понятные нижним уровням системы управления (другим программам обработки информации той же вычислительной системы). При необходимости она запрашивает сведения о внешней среде и состоянии самого робота и получает данные от сенсорных датчиков и датчиков (ратной связи. Соотнеся их с программами действий и выбрав них оптимальную, она посылает управляющие сигналы к придам манипулятора, и он совершает нужное движение — робот выполняет команду.
|
