Manipulatory robotów dzięki odpowiedniemu układowi sterowania są w stanie realizować zadania manipulowania przedmiotami czy też narzędziami z rozdzielczością ruchu rzędu mikrometrów, tym samym realizują one zadanie mikromanipulacji. Tak wysoka dokładność ruchu jest wykorzystywana w przypadku produkcji podzespołów z wykorzystaniem procesów obróbki skrawaniem HSM (High Speed Machining), takimi jak: toczenie lub frezowanie. Procesy te są z punktu widzenia wymaganych dokładności realizacji ruchu jednymi z najtrudniejszych rodzajów mikromanipulacji. W rozprawie podjęto temat opracowania algorytmów generacji trajektorii, która pozwoli wyznaczyć on-line pełną trajektorię dla robota hybrydowego do frezowania szybkoobrotowego, z wysoką częstotliwością próbkowania i z wysoką dokładnością odwzorowania zadanego toru narzędzia. W rozprawie dokonano analizy sposobów generowania trajektorii, jakie używane są w obrabiarkach numerycznych oraz w nowoczesnych centrach obróbczych. Dodatkowo zostały przedstawione różne sposoby interpolacji kształtu toru narzędzia, jakie stosowane są w tego typu urządzeniach. Zaprezentowano opracowane algorytmy generacji trajektorii, dostosowane do współpracy z Układem Sterowania pięcioosiowego robota hybrydowego do frezowania. Opisano implementację opracowanych algorytmów w środowisku symulacyjnym oraz w drugim środowisku, jakim była docelowa platforma sprzętowa Układu Sterowania robota. Ostatecznie przeprowadzona została weryfikacja poprawności generowanych trajektorii.
"Trajectory generation for micromanipulation with use of robots"
Robots' manipulators can manipulate objects or tools with micrometric resolution of movement when used with a proper control system. In this way a task of micromanipulation is realised. Such a high accuracy of movement is used during components production with the use of high speed machining processes (HSM), for example: turning or milling. Because of the required accuracy those processes are counted among the most difficult and demanding kinds of micromanipulation. The main purpose of the dissertation is to present developed algorithms of trajectory generation. The algorithms have been designed so that the trajectory is to be calculated on-line with high sampling frequency and with high accuracy of realization of the desired tool path. It is to be a full trajectory for a hybrid robot for high speed milling. The dissertation includes also an analysis of methods of trajectory generation which are used in CNC milling machines. Additionally, there are presented methods of tool path shape interpolations which are used in this kind of machines. Moreover, there are described algorithms of trajectory generation adapted for work with a control system of five axis hybrid robot for milling. The dissertation includes also a description of implementation of the developed algorithms in a simulation environment and in a hardware platform of a robot control unit. At the end, the generated trajectory is verified, and the conclusions from experiments are summarized.
