Спосіб адаптації інтелектуального робота до маси об’єктів маніпулювання

Спосіб адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання, що включає переміщення захватного органа з принаймні двома затискними губками таким чином, щоб об'єкт маніпулювання знаходився між затискними губками захватного органа в центрованому відносно губок положенні, після чого здійснюють стискання губок у напрямку скорочення відстані між ними і реєструють інформацію про одночасне контактування обох затискних губок з об'єктом маніпулювання, після створення попередньо заданої величини мінімального стискального зусилля починають здійснювати вертикальний підйом захватного органа за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота, при цьому постійно реєструють інформацію про проковзування об'єкта маніпулювання між губками захватного органа, у випадку відсутності інформації про проковзування об'єкта маніпулювання призупиняють процеси вертикального підйому захватного органа і нарощування стискального зусилля і фіксують з відповідним масштабним коефіцієнтом ідентифіковане інтелектуальним роботом значення величини стискального зусилля, що відповідає масі об'єкта маніпулювання, запам'ятовують і зберігають в пам'яті інтелектуального робота ідентифіковану величину U 2 (11) 1 3 об'єктів маніпулювання між затискними губками в захватних органах інтелектуальних роботів. Прикладом такого способу є спосіб адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання, реалізований в пристрої для керування інтелектуальним роботом [Авт. св. СРСР № 1188700, МКІ G 05В 19/00, опубл. Бюл. № 40, 1985], згідно з яким переміщують захватний орган з двома затискними губками в область робочої зони робота, де знаходиться об'єкт маніпулювання, і орієнтують губки захватного органа таким чином, щоб між ними знаходився об'єкт маніпулювання, після чого здійснюють стискання губок захватного органу в напрямку скорочення відстані між ними з контролюванням моментів контактування губок з об'єктом маніпулювання, в подальшому після реєстрації інформації про одночасне контактування об'єкта маніпулювання з обома губками здійснюють процес підйому захватного органа, а після реєстрації інформації про початок руху об'єкта маніпулювання у вертикальному напрямку припиняють процес стискання губок і фіксують в даний момент величину стискального зусилля, що відповідає масі об'єкта маніпулювання. Такий спосіб має наступні проблеми: - спосіб передбачає припинення процесу стискання губок тільки після реєстрації інформації про початок руху об'єкта маніпулювання у вертикальному напрямку при здійсненні процесу вертикального підйому захватного органа після реєстрації інформації про одночасне контактування об'єкта маніпулювання з обома губками, що призводить до вертикального зміщення кінцевих точок контакту затиснутих губок відносно початкових точок їх контакту з об'єктом маніпулювання; - низька надійність пристроїв, що реалізують даний спосіб, оскільки зміщення кінцевих точок контакту затиснутих губок відносно центра ваги об'єкта маніпулювання може ускладнити процес реалізації роботом траєкторій переміщення об'єкта маніпулювання на високих швидкостях. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання [Патент України № 41195, МПК (229) B25J 19/02, G05B 19/00, опубл. Бюл. № 9, 2009], що прийнятий як прототип. Згідно даного способу адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання переміщують захватний орган з, принаймні, двома затискними губками таким чином, щоб об'єкт маніпулювання знаходився між затискними губками захватного органу в центрованому відносно губок положенні, після чого здійснюють стискання губок у напрямку скорочення відстані між ними і реєструють інформацію про одночасне контактування обох затискних губок з об'єктом маніпулювання. Потім почергово здійснюють: а) вертикальний спробний рух захватного органу за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота, що забезпечує підйом захватного органа у вертикальному напрямку на попередньо визначену постійну величину, з одночасним припиненням процесу стискання губок і з постійною реєстрацією інформації про проковзування об'єкта маніпулювання між губками захватного органа; б) стискання губок для нарощування 57158 4 стискального зусилля на відповідну попередньо визначену постійну величину, з одночасним припиненням процесу вертикального підйому захватного органа. У випадку відсутності інформації про проковзування об'єкта маніпулювання при виконанні чергового спробного руху захватного органа після відповідного попереднього кроку нарощування стискального зусилля призупиняють процес почергового виконання спробних рухів і нарощування стискального зусилля. При цьому фіксують, запам'ятовують і зберігають в пам'яті інтелектуального робота ідентифіковане з відповідним масштабним коефіцієнтом значення величини стискального зусилля, що відповідає масі об'єкта маніпулювання, а також реєструють кількість спробних рухів, здійснених для ідентифікації бажаного значення величини стискального зусилля, після чого розводять затискні губки в напрямку збільшення відстані між ними до зникнення контакту між об'єктом маніпулювання і затискними губками захватного органа, який потім за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота опускають у вертикальному напрямі на відстань, що дорівнює добутку кількості здійснених для ідентифікації бажаного стискального зусилля спробних рухів на величину вертикального зміщення захватного органу при реалізації одного спробного руху. В подальшому перед реалізацією запланованої траєкторії переміщення об'єкта маніпулювання здійснюють процес кінцевого стискання губок із створенням бажаної фіксованої величини стискального зусилля, що відповідає попередньо ідентифікованому згідно з масою об'єкта маніпулювання та масштабованому значенню, яке отримують з пам'яті інтелектуального робота. Такий спосіб має наступні проблеми: - спосіб передбачає почергове здійснення процесів вертикального підйому і стискання губок для нарощування стискального зусилля, що призводить до зниження швидкодії процесів ідентифікації необхідної величини стискального зусилля, яка відповідає масі об'єкта маніпулювання; - можливість появи при ідентифікації необхідної величини стискального зусилля, яка відповідає масі об'єкта маніпулювання, погрішності в межах кроку дискретності, тобто в межах постійного значення величини нарощування стискального зусилля на окремому кроці, оскільки проковзування реєструють тільки після відповідних дискретних змін величини стискального зусилля. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу адаптації інтелектуальних роботів до маси об'єктів маніпулювання шляхом безперервного і одночасного здійснення процесів нарощування стискального зусилля і підйому захватного органа, що дозволить інтелектуальному роботу суттєво підвищити швидкодію і точність процесів визначення необхідної величини стискального зусилля губок захватного органа, яка відповідає масі об'єкта маніпулювання. Поставлена задача вирішується тим, що при реалізації способу адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання, згідно з яким переміщують захватний орган з, принаймні, двома затискними губками таким чином, щоб об'єкт мані 5 пулювання знаходився між затискними губками захватного органа в центрованому відносно губок положенні, після чого здійснюють стискання губок у напрямку скорочення відстані між ними і реєструють інформацію про одночасне контактування обох затискних губок з об'єктом маніпулювання, після створення попередньо заданої величини мінімального стискального зусилля починають здійснювати вертикальний підйом захватного органу за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота, при цьому постійно реєструють інформацію про проковзування об'єкта маніпулювання між губками захватного органа, у випадку відсутності інформації про проковзування об'єкта маніпулювання призупиняють процеси вертикального підйому захватного органа і нарощування стискального зусилля і фіксують з відповідним масштабним коефіцієнтом ідентифіковане інтелектуальним роботом значення величини стискального зусилля, що відповідає масі об'єкта маніпулювання, запам'ятовують і зберігають в пам'яті інтелектуального робота ідентифіковану величину масштабованого стискального зусилля, після чого розводять затискні губки в напрямку збільшення відстані між ними до зникнення контакту між об'єктом маніпулювання і затискними губками захватного органа, який потім за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота опускають у вертикальному напрямі, а в подальшому перед реалізацією запланованої програмної траєкторії переміщення об'єкта маніпулювання здійснюють процес кінцевого стискання губок зі створенням бажаної фіксованої величини стискального зусилля, що відповідає попередньо ідентифікованому згідно з масою об'єкта маніпулювання та масштабованому значенню, яке отримують з пам'яті інтелектуального робота, згідно до пропозиції процес нарощування стискального зусилля здійснюють безперервно і одночасно з безперервним процесом підйому захватного органа, при цьому постійно контролюють поточне значення переміщення захватного органа у вертикальному напрямку, в момент зникнення проковзування при створенні захватним органом ідентифікованої величини необхідного стискального зусилля реєструють величину відстані, яку проходить при підйомі захватний орган у вертикальному напрямку, а при опусканні захватного органа перед кінцевим стисненням губок з ідентифікованою величиною масштабованого стискального зусилля забезпечують його переміщення вниз у вертикальному напрямку на величину, що відповідає попередньо зареєстрованій відстані вертикального підйому захватного органа. Винахідницький задум полягає в тому, що спосіб адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання забезпечує попередню ідентифікацію необхідної величини стискального зусилля губок захватного органа при безперервному і одночасному здійсненні процесів нарощування стискального зусилля і підйому захватного органа з подальшим затиснення об'єкта маніпулювання з ідентифікованою величиною стискального зусилля після реалізації операцій по відновленню зміщеного у вертикальному напрямку початкового положення точок контакту губок захватного органа 57158 6 з об'єктом маніпулювання, узгодженим з положенням його центра ваги. При цьому суттєво підвищується швидкодія та точність процесів ідентифікації необхідної величини стискального зусилля губок захватного органа, що відповідає масі об'єктів маніпулювання. Фігура пояснює суть запропонованого способу адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання, зокрема на фігурі показані часові діаграми складових процесу ідентифікації необхідної величини стискального зусилля, а також область безперервного і одночасного здійснення процесів нарощування стискального зусилля F(t) і підйому захватного органа, де d(t) - величина переміщення у вертикальному напряму. Суть запропонованого способу адаптації інтелектуального робота до маси об'єктів маніпулювання полягає в наступному. Для захоплювання об'єкта маніпулювання з невідомими параметрами (маса, геометричні розміри) та ідентифікації величини стискального зусилля спочатку переміщують захватний орган з двома затискними губками в область робочої зони робота, де знаходиться об'єкт маніпулювання, і орієнтують губки захватного органа таким чином, щоб між ними знаходився об'єкт маніпулювання. Після цього здійснюють неперервний процес стискання губок захватного органа в напрямку скорочення відстані між ними, з контролюванням моменту контактування губок з об'єктом маніпулювання і контролюванням величини стискального зусилля F(t) губок захватного органа. Після реєстрації інформації про одночасне контактування об'єкта маніпулювання з обома губками в момент часу t0 (Фіг.) і подальшого створення мінімального стискального зусилля F = FMIN в момент часу t1 (Фіг.) починають здійснювати вертикальний підйом d(t) захватного органа за допомогою маніпуляційної системи інтелектуального робота. Таким чином, на часовому інтервалі t1