Έλεγχος λειτουργίας ηλεκτροκίνητης διάταξης παράλληλου ρομποτικού μηχανισμού με προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή

• Κύριος συγγραφέας: Δεβετζόγλου-Τόλιου, Σταυρίνα
• Άλλοι συγγραφείς: Μάνεσης, Σταμάτιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Παράλληλος μηχανισμός; Κινητήρες; Parallel mechanism; Motors; KINCO; TIA PORTAL; 629.892

Η διπλωματική εργασία συνίσταται στον σχεδιασμό ,την κατασκευή και τον έλεγχο της κίνησης ενός παράλληλου ρομποτικού συστήματος και στην μελέτη του ως ένα πρωταρχικό στάδιο για την ανάπτυξη ενός Delta ρομπότ. Η διάταξη περιλαμβάνει τους σερβοκινητήρες οι οποίοι κινούν τους βραχίονες του συστήματος ,τους drivers των κινητήρων και ένα προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC) για τον έλεγχο της κίνησης των βραχιόνων. Βασικός σκοπός της εργασίας είναι ο έλεγχος κίνησης του ρομποτικού συστήματος μέσω των σερβοκινητήρων ,οι οποίοι με την σειρά τους ελέγχονται από το PLC.Η πειραματική διάταξη που σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε είναι ένας παράλληλος ρομποτικός μηχανισμός, πέντε βαθμών ελευθερίας, ο οποίος αποτελείται από τέσσερις δοκούς, δύο βασικά γρανάζια περιστροφής, μια βάση στήριξης . Οι δοκοί συνδέονται μεταξύ τους μέσω περιστροφικών αρθρώσεων και αποτελούν μια κλειστή κινηματική αλυσίδα, στα άκρα της οποίας τοποθετούνται τα γρανάζια. Στόχος είναι με τον έλεγχο της περιστροφής των γραναζιών να εξασφαλίζεται μια επιθυμητή τροχιά του τελικού σημείου.Το σημείο της διάταξης που έχουμε ορίσει ως τελικό του συστήματος θέλουμε να εκτελεί ευθύγραμμη κίνηση με όσο το δυνατόν πιο ομαλή και ομοιόμορφη μετάβαση από ένα αρχικό σε ένα τελικό σημείο . Ο έλεγχος της περιστροφής των γραναζιών επιτυγχάνεται μέσω των σερβοκινητήρων και κατα επέκταση του PLC. Η Matlab χρησιμοποιήθηκε για την επιλογή της κατάλληλης ευθείας, η ο-ποία θα βρίσκεται μέσα στο χώρο εργασίας του ρομπότ. Ο έλεγχος που χρησιμοποιήθηκε ήταν κλειστού βρόχου. Οι encoders των κινητήρων στέλνουν τα κατάλληλα σήματα στην ειδική κάρτα FM-350-2 του PLC, το οποίο αναλαμβάνει να πραγματώνει τον κατάλληλο έλεγχο. Στο PLC υλοποιήθηκε PID έλεγχος με την χρήση ενσωματωμένων συναρτήσεων της πλατφόρμας TIA PORTAL της SIEMENS. Τα αποτελέσματα ήταν διαφορετικά ανάλογα με το πλήθος των σημείων που αναλαμβάνει να υπολογίσει ο PID. Έχουμε τρείς λειτουργίες της διάταξης για την ίδια ευθύγραμμη κίνηση και μία κάθετη κίνηση του τελικού σημείου ως προς την βάση της διάταξης: • Χειροκίνητη λειτουργία • Ημιαυτόματη λειτουργία • Αυτόματη λειτουργία • Κάθετη λειτουργία Συμπερασματικά, τα ζητήματα που μας απασχόλησαν κατά τη διεξαγωγή της διπλωματικής εργασίας είναι η μαθηματική περιγραφή του μοντέλου του παράλληλου μηχανισμού καθώς και του Delta-ρομπότ,η ρύθμιση των κινητήρων μέσω των drivers, ο προγραμματισμός του PLC και ο έλεγχος για την επίτευξή των επιθυμητών τροχιών.