FPI-RI-AULA3

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AULA 03

Tipos de Programação de Robôs Industriais e Conceitos

Básicos sobre Robix

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 Introdução

 Robôs Industriais

 Programação de Robôs Industriais

 Linguagem de Programação de Robôs  Introdução à Programação do ROBIX  Exercícios

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

Utilização de robôs no processo produtivo exige:

 Flexibilidade de uso

 Procedimentos sistemáticos para alterar a programação sem interromper o ciclo

produtivo



Principais vantagens da utilização de robôs:

 Flexibilidade de programação  Capacidade de realizar tarefas  Habilidade de adaptação

 Larga faixa de movimentos

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

1961 – Primeiro robô industrial foi instalado (Empresa Unimation)



2000 – 700 mil robôs instalados.



Definição: manipuladores reprogramáveis e multifuncionais,

projetados para manupular elementos e realizar tarefas diversas

(Robot Industries Association of USA, RIA).



A mobilidade de um manipulador robótico é resultado de uma séria

de movimentos elementares, independentes entre si, denominados

GRAUS DE LIBERDADE DO ROBÔ.

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

Um braço robótico realiza movimentos no espaço, movimentando

objetos e ferramentas, instruído pelo controlador e informado sobre

o ambiente pelos sensores.



Na extremidade do braço existe um atuador.



Braço do robô é composto por juntas (ou articulações) e vínculos (ou

elos), permitido movimento relativo entre eles.



Todo robô possui uma base fixa, onde o primeiro vínculo está preso.



A mobilidade de um robô depende do nº de vínculos (ou elos) e

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

Juntas Robóticas:

 Também denominadas eixos ou articulações;  Permite executar diversas tarefas;

 Pode ser linear ou rotacional;

 Nº de juntas determina os Graus de Liberdade do robô;

 A maioria possui de 3 a 6 eixos, que podem ser divididos em:

 Eixo do Corpo

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

Os métodos mais usados na programação de robôs industriais são:

 Aprendizagem ponto a ponto  Programação Off-line

 Programação On-line



Cada método está associado ao tipo de aplicação requerida:

 Execução de tarefas complexas e precisas

 Posição determinada analiticamente x sensores externos  Manipuladores em situações adversas ao homem

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 Aprendizagem ponto a ponto:

 Robô é manipulado por meio de um processo de aprendizagem de tarefas até as

posições desejadas.

 Podem ser realizadas mediante:  Movimentação angular das juntas  Movimento na direção cartesiana

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 Movimentação angular das juntas:

 Gravados pontos de referência fornecidos pelos transdutores de posição de cada junta  Interpolação gera a trajetória angular do robô

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 Movimentação na direção cartesiana:  Método quase idêntico ao anterior

 Obtenção dos pontos de referência ocorre pelo uso do modelo cinemático do manipulador  Possibilita a operação do robô usando as coordenadas x, y e z

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 Movimentação de reorientação da ferramenta:  Idêntico ao procedimento anterior

 Obtenção dos pontos de referência pelo uso da orientação da ferramenta em torno da rotação dos

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

Programação Off-line:

 Software com visualização gráfica do modelo geométrico do robô

 Obtenção de pontos de passagem correspondentes à trajetória do robô  Movimento angular de cada junta ou modelo geométrico do robô

 Conjunto de pontos obtidos torna possível implementar algoritmos off-line para

interpolação e filtragem, levando em consideração aspectos dinâmicos e testes de colisão

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 Programação On-line:

 A partir do modelo geométrico e das características da trajetória desejada (posição final,

velocidade e forma da trajetória).

 Algoritmos para modelagem de cinemática inversa.  Controle de posição.

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

Programação usando linguagens:

 Mais próxima da realidade industrial  Sem necessidade do robô (fisico)



Atuais avanços da tecnologia de software e hardware:

 Maior sofisticação dos controladores  Melhor precisão de posicionamento

 Incremento do número e tipo de sensores



Linguagens de programação são:

 Interativas com o usuário

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

Níveis de programação:

 Nível de Junta: programação individual de cada junta do robô para atingir uma

posição

 Nível de Manipulador: necessário apenas a posição final do manipulador. O

sistema se encarrega, através do modelo geométrico, de obter as posições angulares de cada junta

 Nível de objeto: necessário apenas especificar a posição dos objetos no espaço

de trabalho do robô. Modelo matemático do espaço de trabalho.

 Nível de objetivo: apenas especificar o que o robô deve fazer, por exemplo

“montar as peças A, B e C”. Além do conhecimento do ambiente, necessário dados relativos á tarefa a ser realizada.

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

Vantagens da utilização de programação por linguagens:

 Redução do tempo fora de trabalho

 Ausência interação do programador com o ambiente de trabalho

 Integração com sistema CAD-CAM e consequente redução do tempo de

processo de produção

 Simplificação da programação de tarefas complexas: estruturas de controle,

sensores externos e geração de trajetórias

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

Procedimentos básicos para implementação e execução de

programas:

 Segurança (Aprendizagem direto):

 Respeitar a área de trabalho

 Travas de segurança: cortina de luz, tapete com sensor e sensor de presença  Durante a aprendizagem, trabalhar com velocidade reduzida (<250 mm/s)  Chave de três posições para energizar motores (on-off-on)

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 Procedimentos básicos para implementação e execução de programas:

 Planejamento do Programa: reduzir tempo de implementação e validação  Conhecer o processo a ser automatizado

 Conhecer as variáveis de controle  Saber a sequência lógica do processo  Ter como meta garantir a segurança  Definir nomes, rotinas, I/O’s

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(22)



Comandos Básicos:

 Move e Jump: movimenta o servo selecionado  Wait: espera (1 significa 0.1 segundos)

 Exemplo 1:

move 1,2,3 to 0; jump 4 to initpos move 3,4 to -300, 1 to maxpos, 5 by -250

 Exemplo 2:

move all to -1000; wait 5; digout 1 on, 2 off; wait 5 move all to 1000; wait 5; digout 1 off, 2 on; wait 5

 Observe:

 Separação com “,” não precisa do comando de novo.  Separação com “;” indica final de comando.

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 Comandos Básicos:

 Macro: repete um conjunto de comandos o número de vezes que for determinado.  Exemplo 3:

Macro osc

move 1,2,3 to 0; jump 4 to initpos

move 3,4 to -300, 1 to maxpos, 5 by -250 End Osc 4  Exemplo 4: Osc 0 Macro osc

move all to -1000; wait 5; digout 1 on, 2 off; wait 5 move all to 1000; wait 5; digout 1 off, 2 on; wait 5 End

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 Comandos Básicos:

 Torque e corrente: absi indica a corrente aproximada em miliamperes puxada pelo servo  Não manter o valor de abs superior a 500 por intervalos grandes de tempo

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 Desenvolva um programa em linguagem robix para as seguintes tarefas:

 Mover todos os 6 (seis) motores para a posição 0. Mover rapidamente o motor 1 para a

posição 500. Mover o motor 3 de 200. Mover os motores 2,4 e 6 simultaneamente para a posição 100. Mover o motor 5 rapidamente de -300. Esperar 5 segundos e reiniciar o ciclo. Devem ser realizados 12 ciclos.

 Mover todos os 6 (seis) motores para a posição 100. Mover os motores 1, 2 e 4

simultaneamente para a posição 500. Mover o motor 5 rapidamente de -100. Mover o motor 3 de 50. Esperar 12 segundos. Mover o motor 6 rapidamente para a posição -300. Esperar 10 segundos e reiniciar o ciclo. O robô só deve parar de realizar as tarefas no caso do botão parar ser ativado.

 Desenhe as montagens do robix que levam à obtenção dos ângulos de roll, pitch e