SE32iSTf KACKOSS ń O Il iEGHEJKS S1AS1CDSJ
SeriajAU TOilASEf. 2 .9 6 Hr k o l . 9 7 2
J e r o sła w W a r c z y ń s k i, A n to n i W oźniak P o l i t e c h n ik a P o zn a ń sk a
ZASTOSOWANIE GRAPIKI KOMPUTEROWEJ W PROCESIE ROBOTYZACJI C3IIAZDA 0BRC3CSGC
S t r e s z c z e n i e . W r e f e r a c i e p r z e d s t a w io n o s y s te m g r a f i c z n e j symu
l a c j i r o o o to w p r z e m y sło w y c h o d o w o ln e j s t r u k t u r z e k in e m a ty c z n e j o r a z j e g o z a s t o s o w a n i e do p rogram ow an ia rob otów w t r y b i e o f f - l i n e .
1. W s t ę p
We w s p ó łc z e s n y c h s y s te m a c h p r o d u k c y jn y c h r o ś n i e z a p o tr z e b o w a n ie na g n ia z d a o b r ó b c z e z ł o ż o n e z o b r a b ia r e k , u r z ą d z e ń p e r y f e r y j n y c h i ro b o tó w , k tó re s t a n o w i ło b y z in t e g r o w a n ą j e d n o s t k ę f u n k c j o n a ln ą . J e d n o s t k i t a k i e stanow ią, bowiem p o d sta w ę t w o r z e n ia system ów kom puterow e z in te g r o w a n e g o w y tw a rza n ia CIM / a n g . C om puter I n t e g r a t e d M a n u fa c t u r in g / o r a z e l a s t y c z nych sy stem ó w p r o d u k c y jn y c h . W ram ach system ów t e g o ty p u g n ia z d a ob ró b kowe s ą p la n o w a n e i program ow ane w k o n t e k ś c i e j e d n o l i t e g o m odelu d a n y ch , o d n o sz ą c e g o s i ę do c a ł e g o sy s te m u w y tw ó r c z e g o , w którym i s t n i e j e o k r e ś lo n a o r g a n i z a c j a p r z e p ły w u i p r z e t w a r z a n ia in f o r m a c j i i d a n y c h , warun
kiem t a k i e j o r g a n i z a c j i j e s t s c a l e n i e p r o c e só w CAli/CAM o r a z s t e r o w a n ia robotów [ 1 , 2 , 3 J - Jednym z i s t o t n y c h elem en tó w t e j s t r u k t u r y j e s t sy ste m in t e r a k ty w n e g o p la n o w a n ia i p rogram ow an ia w spom nianych j e d n o s t e k fu n k c j o n a ln y c h . O bejm uje on u t w o r z e n ie m od elu g n ia z d a o b r ó b c z e g o , k t ó r y u m o ż li
w ia łb y e m u la c ję p la n o w a n y ch o p e r a c j i w y tw ó rczy ch z a pomocą k om p u tera.
Pozw ala t o obserw ow ać p r z e b i e g p la n o w a n eg o p r o c e s u b e z p o t r z e b y e k s p e r y m entow ania z u r z ą d z e n ia m i f i z y c z n y m i . Można w te n sp o só b ła tw o z w e r y f i kować r ó ż n e w a r ia n t y p r z e b ie g u p r o c e s u w r ó ż n y c h k o n f i g u r a c j a c h g n ia z d a . Można t ą d r o g ą u s t a l i ć r ó w n ie ż p o t e n c j a l n e z a k ł ó c e n i a , k o l i z j e , w ą sk ie g a r d ła o r a z n i e k t ó r e w i e l k o ś c i , j a k n p . s p o w o ln i e n ia / o p ó ź n i e n i a / lu b p r z y s p i e s z e n i a c y k lu w y tw ó r c z e g o .
ii p r a c y p r z e d s t a w io n o a n a lo g i c z n y sy s te m program ow ania rob otów p r z e m ysłow ych o s t r u k t u r z e o tw a r ty c h ła ń c u c h ó w k in e m a ty c z n y c h o ogn iw ach s z ty w n y c h , p r z e z n a c z o n y do r e d a g o w a n ia i w e r y f i k a c j i programów d z ia ł a ń r o b o ta w t r y b i e o f f - l i n e , t j . b e z u d z i a ł u r o b o ta f i z y c z n e g o , z z a s t o s o waniem g r a f i c z n e j s y m u la c j i g n ia z d a o b ró b k o w eg o .
266 J.Warczyński, A.Woźniak
£ . 3 ~ r u k tu r a sy stem u
P r e z e n to w a n y sy s te m s t a n o w i i n t e g r a l n ą c z ę ś ć - z n a c z n i e w ię k s z e g o s y s temu p r z e z n a c z o n e g o r ó w n ie ż do s y m u la c j i r o b o t a z u w s g lę d n ie n ie m z j a w is k d yn am ik i r u c h u , d z i a ł a n i a se n s o r ó w i u k ład ów w ykonaw czych o r a z ' s t e r o w a n i e r o b o t a L 4 j . P r a c e n a d ta k im system em s ą p row ad zon e w I n s t y t u c i e A uto
m a ty k i P o l i t e c h n i k i P o z n a ń s k ie j w ramach CP3R 7 -1 "R oboty p r z e m y s ło w e " . System te n b ę d z i e m ia ł budowę z in t e g r o w a n e g o p a k i e t u program ów , w którym można w y r ó ż n ić s z e ś ć n a s t ę p u j ą c y c h modułów program ow ych :
- moduł p ro g ra m o w a n ia , - e d y t o r g r a f i c z n y ,
- moduł p r e z e n t a c j i g r a f i c z n e j , - moduł programów w sp o m a g a ją cy ch ,
- moduł m o d elo w a n ia elem en tó w w yk on aw czych , s e n s o r ó w i u k ład ów s t e r o w a n i a ,
- moduł g e n e r a c j i m odelu d y n a m ik i.
Moduły t e k o r z y s t a j ą z e w s p ó ln e j , sy s te m o w e j b a z y d a n y ch o r a z k om unikują s i ę z u ż y tk o w n ik ie m p o p r z e z i n t e r f e j s k o m u n ik a c y jn y p od k o n t r o l ą p r o g r a mu z a r z ą d z a j ą c e g o system em / r y s . l / .
Z a s to s o w a n ie k o n c e p c j i m o d u la r a o ś c i o r a z b a zy d an ych z a p e w n ia o tw a r t o ś ć s y s te m u d z i ę k i u z y s k a n e j w t e n s p o s ó b n i e z a l e ż n o ś c i d a n y c h , co o z n a c z a , ż e sy s te m może być r o z w ij a n y b e z k o n i e c z n o ś c i p rzeb u d ow y p o w s ta ły c h w c z e ś n ie j modułów n a w e t w p rzy p a d k u zm iany s t r u k t u r y p a m ię c i lu b s t r a t e g i i d o s t ę p u do d a n y c h . Z d r u g i e j s t r o n y , m o ż liw e j e s t r ó w n ie ż wy
k o r z y s t y w a n ie t y l k o n i e k t ó r y c h modułów s y s t e m u ( tw o r z ą c y c h pew ną c a ł o ś ć z p u n k tu w id z e n ia r o z w ią z y w a n e g o p r o b le m u . Zwróćmy u w a g ę, ż e p ie r w s z e c z t e r y 3 p o śr ó d w y m ien io n y ch modułów s t a n o w ią w ł a ś n i e t a k i p o d s y s te m , k t ó r y może- być w y k o r z y s ta n y do s y m u l a c j i na p o z io m ie g n ia z d a o b ró b k o w e- • g o , u m o ż liw ia j ą c g r a f i c z n ą w e r y f i k a c j ę o r g a n i z a c j i g n ia z d a o r a z z a c h o d z ą c y c h w nim p r o c e só w ty p u p r z e p ły w m a t e r ia ł ó w , o p e r a c j e z a ła d u n k o w e i w yład u n k ow e. P o z w a la on r ó w n ie ż n a u r u c h a m ia n ie program u d z i a ł a ń r o b o ta w t r y b i e o f f - l i n e . D o p ie r o d ek o m p o zy cja za d a ń t e g o p o zio m u -wymaga uwz
g l ę d n i e n i a z a g a d n ie ń d y n a m ik i r u c h u m a n ip u la t o r a , s t e r o w a n i a napędów - i t p . , k t ó r e s ą r o z p a tr y w a n e n a p o z io m ie r a m ie n ia r o b o t a .
3 - Moduł program ow an ia
Łia on u m o ż liw ia ć p ro g ra m o w a n ie r o b o t a w sp o s ó b t e k s t o w y , t j . p o p r z e z z r e d a g o w a n ie program u j e g o d z i a ł a ń w j ę z y k u w y s o k ie g o p o zio m u lu b w r a mach m etody t e a c h - i n p o p r z e z z a d a n ie s e k w e n c j i r o z k a z ó w , w prow adzanych z a pom ocą s y m u la to r a t e a c h in g -b o r c u . Program może b y ć r ó w n ie ż z e s t a w io n y w w yn ik u p o ł ą c z e n i a obu t y c h sp o so b ó w p r o g ra m o w a n ia , co n i e k i e d y z n a c z n i e u p r a s z c z a j e g o z a d a n ie . Moduł p ro g ra m o w a n ia ł ą c z y w s o b i e dwa s y s -
R y s . l . S tr u k t u r a sy s te m u s y m u la c j i F i g . 1 . S im u la t io n s y s te m s t r u c t u r e
tem y, m ia n o w ic ie j ę z y k p rogram ow an ia o r a z r u n -t im e s y s te m , k tó r y i n t e r p r e t u j e kody v y g en ero w a n e p r z e z k o m p ila t o r j ę z y k a i s t e r u j e oądź i n i c j u j e w y k o n a n ie z a w a r ty c h w n i c h r o z k a z ó w . Moduł t e n s k ła d a s i ę z n a s t ę p u j ą c y c h b lok ów f u n k c j o n a ly c h / r y s . 2 / :
- e d y t o r a u m o ż liw ia j ą c e g o r e d a g o w a n ie program u ź r ó d ło w e g o w j ę z y k u w y s o k i e g o p o z io m u ,
- k o m p i la t o r a , '
- p r e p r o c e s o r a , p r z e t w a r z a j ą c e g o kod wynikow y dnnego k o m p ila to r a w kod p o ś r e d n i ,
- i n t e r p r e t a t o r a , - i n t e r p o l a t o r a ,
- b lo k u t r a n s f o r m a c j i w s p ó łr z ę d n y c h z e w n ę tr z n y c h /w s p ó łr z ę d n y c h p r z e s t r z e n i r o b o c z e j / we w s p ó łr z ę d n e k o n f i g u r a c y j n e ,
- s y m u la to r a t e a c i ii n g - b o x u o r a z
- b lo k u p r z e t w a r z a n ia d an ych od s e n s o r ó w .
26S S grcs.yńgll. ¿.aoÚKiei:
R y s . l iio d u ł p rogram ow an iu F i g . 2 . Program m ing m odule
Zastosowanie grafiki komputerowej. 269
P r e p r o c e s o r u m ie s z c z o n y n a w y j ś c i u k o m p ila to r a ję z y k a w y s o k ie g o p o ziom u p r z e t w a r z a kod w ynikow y k o m p ila to r a w kod p o ś r e d n i , wzorowany na k o d z ie IRDATA [ 5 1 . P o d e j ś c i e t a k i e u c z y n i omawiany sy s te m program ow ania i s y m u l a c j i u n iw e r s a ln y m . O znacza t o , ż e sy s te m b ę d z ie m ógł być wyko
r z y s t a n y do p ro g ra m o w a n ia w dowolnym j ę z y k u ' o r a z ż e t e n sam j ę z y k b ę d z i e m ógł b y ć w y k o r z y sta n y do program ow an ia ró ż n y c h r o b o tó w , .r ła ś n ic te z a l e t y o f e r u j e IRDATA.
W spomniany kod p o ś r e d n i p r z e d s t a w ia z b ió r rek o rd ó w , z k tó r y c h każdy c h a r a k t e r y z u j e s i ę o k r e ś l o n ą l i c z b ą a tr y b u t ó w , z a le ż n ą m ięd zy in n y n i od ty p u d a n eg o r e k o r d u . W y stę p u ją t u t a j ty p y p r z e z n a c z o n e do :
- o p i s u r o b o t a , n a r z ę d z i , i n f o r m a c j i od s e n s o r ó w , p r z e s t r z e n i r o b o c z e j , p o ło ż e ń i o r i e n t a c j i ,
- o k r e ś l e n i a s p o s o b u w y k o n a n ia r u c h u , - s t e r o w a n i a w ykonaniem p rogram u , - s t e r o w a n i a o p e r a c ja m i w e/w y .
Każdy r e k o r d s k ł a d a s i ę z c ią g u w a r to ś c .i j e g o a tr y b u tó w A 1 , A 2 , . . . ; A n r o z d z ie lo n y c h s e p a r a t o r a m i. W a r to ś c ia m i a t r y b u t u Al s ą z a w sz e numery p o
rządkow e p o s z c z e g ó l n y c h re k o r d ó w . A2 j e s t z a w sze a tr y b u te m .głównym t j . id e n t y f i k a t o r e m r e k o r d u , k t ó r e g o w a r to ś ć o k r e ś l a m ięd zy ir.nyrai ty ? r e k o r d u . W a r t o ś c i a tr y b u tó w A1-An p o d a ją dane d o p e ł n i a j ą c e a t r y b u t u g łó w n e g o . P r z y k ła d o w o , r e k o r d o k r e ś l a j ą c y sp o só b zm iany o r i e n t a c j i e le k t o r a k ońcow ego ma n a s t ę p u j ą c ą s t r u k t u r ę s y n t a k t y c z n ą :
( Mr r e k o r d u ) , ( i d e n t y f i k a t o r r e k o r d u ) , (R o d z a j zm iany o r i e n t a c j i ^ lu b
( A l ) , <A2> , ( A 3 >
I n t e r p r e t a t o r kodu p o ś r e d n i e g o d z i e l i s i ę f u n k c j o n a l n i e n a d n ie # c z ę ś c i : c z ę ś ć w y k o n u ją cą z a d a n ia n i e z a l e ż n e od k o n k r e tn e j im p le m e n ta c j i r o b o t a o r a z c z ę ś ć do w y k o n a n ia za d a ń b e z p o ś r e d n io od n i e j z a le ż n y c h . Ta o s t a t n i a wymaga o b e c n o ś c i p o s t p r o ę e s o r a w s p ó łp r a c u j ą c e g o ze s t e r o w n i
kiem r o b o t a . W ram ach zad ań n i e z a l e ż n y c h i n t e r p r e t a t o r i n i c j u j e i n t e r p o l a c j ę t r a j e k t o r i i . J e s t o n a ' dokonywana z a pomocą w ielo m ia n ó w i n t e r p o la c y j n y c h n a p o d s t a w i e za d a n y ch punktów w ęzło w y ch t r a j e k t o r i i . P o n ie waż z e w z r o ste m l i c z b y za d a n y ch punktów w ęzło w y ch t r a j e k t o r i i g w a łto w n i e r o ś n i e c z a s o b lic z e ń ^ m o ż n a z a s t o s o w a ć t u t a j p o d e j ś c i e p o l e g a j ą c e na
tym , ż e t r a j e k t o r i ę i n t e r p o l u j e s i ę t y l k o p om ięd zy dwoma s ą s ie d n im i p u n k ta m i, a n a s t ę p n i e ł ą c z y s i ę u z y s k a n e o d c in k i t r a j e k t o r i i , można te g o d okonać s t o s u j ą c dwa w s p ó łp r a c u j ą c e i n t e r p o l a t o r y ; p o d c z a s gdy j e d e n o b l i c z a k o l e j n y o d c in e k t r a j e k t o r i i , d r u g i ■wyprowadza a k t u a ln e dane d la t r a j e k t o r i i . Po t r a n s f o r m a c j i u z y sk a n y c h punktów t r a j e k t o r i i m o żliw e j e s t o s t a t e c z n e j e j -w y g ła d zen i - j u ż we w s p ó łr z ę d n y c h k o n f ig u r a c y j n y c h p o p r z e z z a s t o s o w a n i e j e s z c z e j e d n e g o i n t e r p o l a t o r a . P r o c e s te n i l u s t r u j e r y s . 3 .
? (*)j ąft), <i (*)
B y s . 3 I n t e r p o l a c j a t r a j e k t o r i i . F i g . 3 . T r a j e c t o r y i n t e r p o l a t i o n
B lo k t r a n s f o r m a c j i w s p ó łr z ę d n y c h s t a n o w ią p r o c e d u r y r o z w ią z a n ia od
w r o tn e g o z a d a n ie k in e m a t y k i m a n ip u la t o r a , t j . p r o c e d u r y w y z n a c z a n ia w zajem nego p r z e s u n i ę c i a lu b o b r o tu d l a w s z y s t k i c h p ó ł p a r k in e m a ty c z n y c h
*. ła ń c u c h u k in em atyczn ym m a n i p u la t o r a , o d p o w ia d a ją c y c h o s i ą g n i ę c i u p r z e z e f e k t o r końcow y r o b o t a z a d a n e g o p u n k tu t r a j e k t c j r i i j e g o r u c h u , o k r e ś l o n e g o we w s p ó łr z ę d n y c h p r z e s t r z e n i z a d a n io w e j / r o b o c z e j / .
4 . E d y t o r g r a f i c z n y
P rogram ow an ie r o b o t a w t r y b i e o f f - l i n e o r a z p la n o w a n ie o r g a n i z a c j i g n ia z d a obróbkow ego z w y k o r z y s ta n ie m s y m u la c j i wymaga i s t n i e n i a od p o
w ie d n ic h m o d e l i, u w z g lę d n ia j ą c y c h w s z y s t k i e t e a s p e k t y m od elow an ych o b ie k t ó w , k t ó r e s ą i s t o t n e z punktu, w id z e n ia za d a ń s y m u l a c j i . J e d n o c z e ś n i e m o żliw a j e s t z n a c z ą c a r e d u k c j a w m od elu t y c h e le m e n tó w r z e c z y w i s t o ś c i , k t ó r e n i e w p ły w a ją n a w y n ik p o s t a w io n e g o z a d a n ia . P a k t t e n ma i s -
Zastosowanie gro.-iiii komputerowej . 271
t o t n e z n a c z e n ie z p u n k tu w id z e n ia m o d e lo w a n ia , gdyż p o z w a la p o s łu g iw a ć s i ę m od elam i in fo r m a c y jn y m i w yabstrahow anym i ze z ło ż o n y c h o b ie k tó w f i z y c z n y c h z Z Ec.jow aniea j e d y n i e c e c h i n t e r e s u j ą c y c h d la k o n k r e tn e g o z a s t o s o w a n i a .
D o k o n u ją c w e r y f i k a c j i program ów d z i a ł a ń r o b o ta w zaplanow anym o t o c z e n iu p o p r z e z s y m u la c ję n a p o z io m ie g n ia z d a obróbkow ego raożna p o s łu g iw a ć s i ę m od elam i in fo r m a c y jn y m i od w zorow u jącym i j e d y n i e a s p e k t y k in e m a ty c z n e i g e o m e t r y c z n e . U w z g lę d n ie n ie s t r u k t u r y k in e m a ty c z n e j j e s t n ie z b ę d n e -w c e l u p r z e d s t a w i e n i a p o ło ę c r . / k o n f i g u r a c j i / r o b o t a , w t r a k c i e j e g o d z i a ł a n i a /a n i m a c j a m o d e lu /, n a t o m ia s t od w zorow an ie j e g o c e c h g e o m e tr y c z n y c h , ja k r ó w n ie ż c e c h g e o m e tr y c z n y c h g n ia z d a , j e s t n ie z b ę d n e d la z o b ra zo w a n ia i c h w zajem n ego s t o s u n k u p r z e s t r z e n n e g o , co s t a n o w i p o d s ta w o w ą .p r z e s ła n k ę o s t a t e c z n e j o r g a n i z a c j i g n ia z d a .
X! omawianym s y s t e m i e m o d e le g e o m e tr y c z n e b ęd ą tw o rzo n e z a pomocy s p e c j a l n e g o m odułu - e d y t o r a g r a f i c z n e g o . P r o c e s m od elow an ia r o b o ta i g n i a z da p r z e b ie g a t u t a j w sp o s ó b in t e r a k t y w n y i może być p o d z ie l o n y n a dw ie z a s a d n ic z e f a z y . W f a z i e p ie r w s z e j u ż y tk o w n ik tw o rzy m od ele g r a f i c z n e b r y ł n ie z b ę d n y c h .d o z a m o d elo w a n ia p o s z c z e g ó l n y c h ogniw r o b o t a , Są to m od ele 2 , 5 w ym iarow e, k t ó r e o b r a z u j ą j e d y n i e k r a w ę d z ie rep rezen tow an ych ', o b ie k tó w / a n g . w ir e fram e m o d e l / . B r y ły t e tw o r z o n e s ą na b a z i e w ie lo k ą tó w , co p o z w a la u tw o r z y ć w i e l o ś c i a n y . P ew ien o g r a n io z d n y z b i ó r p o d sta w o wych o b ie k t ó w g e o m e tr y c z n y c h / a n g . p r i m i t i v e s / j e s t podany do s t a ł e j dy
s p o z y c j i u ż y tk o y in ik a . I c h w ym iary s ą s p e r a m e tr y z o w a n e , co p o z w a la na i c h d ow oln e u s t a l a n i e . " S k le j a j ą c " o d p o w ie d n io d ob ran e b r y ł y , u ży tk o w n ik mo
ż e w ygen erow ać m o d e le p o s z c z e g ó ln y c h og n iw m a n ip u la t o r a . Dore d o t y c z ą c e t y c h m o d e li z o s t a n ą z a p a m ię ta n e w o d p o w ie d n ic h s tr u k tu r a c h : l i s t o w y c h , k tó r y c h z a w a r t o ś c i ą b ęd ą w s p ó łr z ę d n e c h a r a k t e r y s t y c z n y c h p u n k t ó w ,t j . t a k i c h , k t ó r e po p o ł ą c z e n i u o d c in k a m i p r o s t y c h , z g o d n ie z z a p a m ię ta n ą t o p o l o g i ą , d a d zą w r e z u l t a c i e o b r a z u tw o r z o n e g o m od elu o g n iw a . Dane g e o m e tr y c z n e o b ie k t ó w o d n o s z ą s i ę do i c h lo k a ln y c h układów w s p ó łr z ę d n y c h , tó a n ip h lo w a n ie o b ie k te m sp ro w a d za s i ę w ię c do m a n ip u lo w a n ia j e g o układem w s p ó łr z ę d n y c h .;
D ruga f a z a m o d elo w a n ia p o le g a n a p o ł ą c z e n i u m o d e li ogniw w je d e n m odel m a n ip u la t o r a . S z e r e g o w e ł ą c z e n i e p o s z c z e g ó l n y c h ogn iw z a c h o d z i w p r o c e s i e d e f i n i o w a n i a z m ien n y ch o p is u j ą c y c h wzajem ny ru ch o g n iw . Ł ą c z e n ie o d bywa s i ę od ch w ytak a do p o d s ta w y . R y s . 4 p r z e d s t a w i a s t r u k t u r ę e d y to r a
g r a f i c z n e g o . ,
5 . tio d u ł p r e z e n t a c j i g r a f i c z n e j
K oduł t e n za p ew n ia w ła ś c iw ą p r e z e n t a c j ę g r a f i c z n ą i n f o r m a c j i w y j ś c i o wej s y s t e m u . Do w a ż n ie j s z y c h f u n k c j i t e g o m odułu n a l e ż ą t e , k t ó r o v,-yni-
272 J.Warczyński, A.Woźniak
Modelowanie geometryczne < 077772*
--- --- — --^---- Generaę/a bryt podst s.-- --N
--v i l
0 .
tpczent e elementów ^__ 1 —
M odel tvervnętrzny b ryt podstatvom jch
M odel lyenm ętrzny ogninr
M odel wewnętrzny m anipulatora
lub gncazda obróbczego
R y s . 4. S t r u k t u r a m odułu m o d e lo w a n ia g e o m e tr y c z n e g o F i g . A . G r a p h ic a l e d i t o r s t r u c t u r e
k a j ą z z a d a n ia t r ó j wyn i a r o w e j / ś c i ś l e 2 ,5 - w y m ia r o w e j / p r e z e n t a c j i m odelu g e o m e tr y c z n e g o r o b o t a i j e g o o t o c z e n i a . I - a le ż ą do n i c h :•
- t r a n s f o r m a c j e u k ład ów w s p ó łr z ę d n y c h ,
- p r z e t w a r z a n ie h i e r a r c h i i p o ł ą c z e ń e le m e n tó w ,
- a k t u a l i z a c j a . b r y ł , p ł a s z c z y z n , l i n i i i p unktów /a n i m a c j a / , c l i p p i n g ,
- l o k a l i z a c j a o k ie n e k /w iń d ó w in g / , - u su w a n ie u k r y ty c h l i n i i ,
- i n i c j a l i z a c j a p r o c e d u r g r a f i c z n y c h .
Omówimy t u t a j w s k r ó c i e j e d y n i e a n im a c ję m o d elu g e o m e t r y c z n e g o . Kon
c e p c j a t e g o p r o c e s u j e s t n a s t ę p u j ą c a : S t r u k t u r y d a n y ch g r a f i c z n e g o mo
d e lu r o b o t a s k ł a d a j ą s i ę z l i s t , k t ó r y c h p o l a z a w i e r a j ą w s p ó łr z ę d n e c h a r a k t e r y s t y c z n y c h punktów e le m e n tó w m o d elu / a n a l o g i c z n i e do s t r u k t u r d an ych s to s o w a n y c h w s y s te m a c h CAD/ . P o la d a n y ch o d p o w ia d a ją c e l i c z b i e o r a z k o l e j n o ś c i ogn iw r o b o t a s ą ponum erow ane we w z r a s ta ją c y m p o r z ą d k u . W c e l u a n im a c j i m o d e lu , z a w a r t o ś c i t y c h p ó l z o s t a n ą p od d a n e t r a n s f o r m a c j i . p o czym now e y /s p ó łr z ę d n e z o s t a n ą z a p i s a n e w m i e j s c e s t a r y c h . I s t o t n y j e s t t u t a j p o r z ą d e k d o k o n y w a n ia t r a n s f o r m a c j i - p o w in n y s i ę o n e doko
nywać w k o l e j n o ś c i m a le ją c y c h numerów p ó l . O zn acza t o , ż e n a j p i e r w z o s t a n i e dokonana t r a n s f o r m a c j a w s p ó łr z ę d n y c h e f e k t o r a k o ń c o w e g o , a n a koń
cu t r a n s f o r m a c j a w s p ó łr z ę d n y c h p o d s t a w y . P r z e d s t a w i e n i e r u c h u ch w ytak a
Zastosowanie grafiki komputerowej. 273
w zględ em k o le j n y c h ogn iw / o c o r a z n i ż s z y c h n u m e r a c h / n a s t ę p u j e w w yniku t r a n s f o r m e c j i j e g o w s p ó łr z ę d n y c h w zględem układów w sp ó łr z ę d n y c h p o s z c z e g ó ln y c h o g n iw , P r o c e d u r a t a p o w ta r z a s i ę a ż do p o d sta w y m a n ip u la t o r a .
Moduł p r e z e n t a c j i g r a f i c z n e j w s p ó łp r a c u j e ś c i ś l e z ed y to rem g r a f i c z nym.
6 . B eza danych
K o n c e p c ja b a zy d an ych z o s t a ł a o p a r ta n a n iezn o rm a lizo w a n y m m odelu r e la c y j n y m , t j . m o d e lu , w k tórym a t r y b u t y r e l a c j i mogą z k o l e i być r e l a c j a m i. ii ta k im m od elu dan ych d z i e d z i n ą a t r y b u t u może być zarów no atomowy ty p dan ych / n i e r o z k ł a d a l n y / j ja k n p . lic z b o w y b ąd ź znakow y, ja k ró w n ież s t r u k t u r a l n y - r e k o r d , l i s t a , r e l a c j a . R ekord od p ow iad a rek o r d o w i w z n o r m alizow anym m o d elu r e la c y j n y m . L i s t a j e s t uporządkowanym zb io rem ele m e n tó w , k t ó r e z k o l e i mogą być s t r u k t u r a l n e lu b atom ow e, ¡.'a to m ia st r e l a c j e p e ł n i ą c e r o l ę 'w a r to ś c i a t r y b u t u mogą p on ow n ie być n ie z n o r m a liz o w a n e j . r ó w n ie ż mogą z a w ie r a ć l i s t y i r e l a c j e ja k o w a r t o ś c i sw o ic h a tr y b u t ó w . J e d n o c z e ś n i e w y k o rzy sty w a n a j e s t k o n c e p c ja tz w . a b s t r a k c y j n y c h typów da
n y ch - A D lV /a n g ; a b s t r a c t d a ta t y p e s / . A b s tr a k c y jn e typy danych s ł u ż ą ja k o ś r o d e k s t r u k t u r a l i z a c j i danych d a j ą c m o ż liw o ś ć z a m k n ię c ia pew nego z b io r u d an ych w o k r e ślo n y m p o j ę c i u , którym można potem m anipulow ać n i e o d w o łu ją c s i ę j u ż do z a w a r ty c h w nim d e t a l i . A b s tr a k c y jn y ty p danych p o w in ie n b y ć równoprawny z ty p a m i d an ych p r z y j ę t y m i w m od elu b a z y . co o z n a c z a , ż e j e s t on z d e f in io w a n y n a s t ę p u j ą c o :
( a d t i d e n t i f i e r ) = ( r e l a t i o n t y p e ) j^ L is t t y p e ) | ( t u p l e t y p e )
Z a le t y t a k i e j d e f i n i c j i ADT j e s t t o , ż e może on być u ż y t y w s z ę d z ie tam , g d z i e s t o s o w a n e s ą p od staw ow e ty p y d a n y c h . W s z c z e g ó l n o ś c i może w ię c być z a s to s o w a n y do d e f i n i c j i d a n y c h . N p. r e l a c j a ROBOT s k ła d a s i ę z atom owe
g o a t r y b u t u i d e n t y f i k u j ą c e g o , k t ó r y z a w ie r a nazwę i o p i s ty p u r o b o ta o r a z z a tr y b u tó w RAMIĘ i EFEKTOR KORCOWY. A tr y b u t EFEKTOR KONCOiiY ¿ e s t sam j e d n o c z e ś n i e ty p u r e l a c j i , g d y ż r o b o t , z r e g u ły , może być w yposażony w w i e l e e f e k t o r ó w k o ń co w y ch . Ramię r o b o ta j e s t odw zorow ane w r e l a c j i ROBOT p r z e z l i s t ę rekordów o d d a ją c ą u p o rzą d k o w a n ie k o le j n y c h ogniw r o b o
t a . Każdy r e k o r d t e j l i s t y s k ła d a s i ę z a tr y b u tó w GSOt.STRIA, KINEMATYKA i DYNAMIKA, k t ó r y c h w a r t o ś c i c h a r a k t e r y z u j ą p o s z c z e g ó l n e ogniw a r o b o t a .
LITERATURA
[ 1 ] R em bold U .,B lu m e C h.D ilm ann R. : Com puter - I n t e g r a t e d M an u factu r i n g T e c h n o lo g y and S y s t e m s , M .D ekker In c .-N o w Y ork , B a s e l 1 9 8 5 . [ 2 ] S m ith R.f.1. : C om p u ter-A id ed F u l l y G e n e r a t iv e P r o c e s s P la n n in g ,
M a n u fa c tu r in g E n g in e e r i n g , May 1 9 8 1 .
274 J.warozyóski, A.Woźniak
[3] W oźniak A. : R ob oty w sp ó łc z e s n y m śr o d k ie m a u t o m a t y z a c j i p r o d u k c j i , Wykład I n a u g u r a c y jn y P o l i t . P o z n a ń s k i e j / w / I n f o r m a t o r i s k ł a d osobow y na ro k a k a d e m ic k i 1 9 8 7 /8 6 , W y d a w n .F o l.F o z . P o z n a ń . 1 9 8 7 .
[4] W a rczy ń sk i J . : Z a ło ż e n ia d la kom puterow ego sy s te m u s y m u la c j i k in em a t y k i i d y n a m ik i r o b o tó w , R a p o rt I n s t .A u t o m a t y k i P o l i t . P o z n a ń s k i e j , . Poznań 1 9 8 7 .
[5] DXK/VDT 2 8 6 3 s IRDATA - program m ing o f n u m e r i c a l l y c o n t r ó l e d h a n d li n g d e v i c e s , g e n e r a l s t r u c t u r e , t y p e s o f r e c o r d s and d a ta t r a n s f e r , P a r t 1 ISO/TC 184N 37 d o cu m en t, 1 9 8 4 .
R e c e n z e n t : P r o f . d r in ż ,H » K o w a lo w e k i W p ły n ęło d o R e d a k c ji do 1 9 8 8 -0 4 —3 0 .
nPHMEBEHHE MAHMHHOH ITA O IK R B P0E0TH3HP0BAHH0H OEPAEATHBADigEl!
flt3E0KE
P e 3 » m e
B o ra T te npesoTaBxeHa aBTOROUHaa CEOTeua jyia nporpaMUKpoBaHZH e ssay- jum zz po0oTE8zpoBaHHO& odpadaTHBarxusa in e te H . (tea ooctoet es da3H jtanHHX
h z e ra p e x nporpaMMHKx uojQTJtefl coaeaoTByEMiBX i p y r c «pyroM nojj; ynpaaneHHeM nporpatcJH ynpaBJieHHH oectsmh.
CHCTevsa a a e i bosuozbootb H03EBE0emhx OTnanoK h npoBepKE aanporpaaMEpo- BaHHHX aefiCTBEg podora b odpadaTHBanqeB OTetae a
tasxepasuQTKH cauoB OTe2- ke de3 npHBjieHQHHH KaKopo-jiEdo peaiiLHoro odopyEOBaHHE .
SmaToro npBueHa- eTca BMyjttfmaa , HonojtBayrnjaH sBEXEune rpa$EzeoKEe
uonem ,E3odpasanuBe aKcoHouerpHHeoKEv KOHTypa EHHTnpyetaHX odteKTOB, oocTaBjraeiiae npz eomoihe OEeuHajtBHofl nporpauwH rpa$EzecKoro pasaKTopa.
COMPUTER GRAPHICS APPLICATION FOR ROBOT BASED MANUFACTURING CELLS
S u m m a r y
The p a p e r d e s c r i b e s a r o b o t o f f - l i n e p rogram m ing and s i m u la t i o n s y s te m f o r r o b o t b a s e d m a n u f a c tu r in g c e l l s . I t c o n s i s t s i n a d a ta b a s e and f o u r p rogram m o d u le s c o o p e r a t i n g w it h e a c h o t h e r u n d er t h e c o n t r o l o f t h e s y s te m s m anagem ent p ro g ra m .
The S y stem e n a b l e s d e b u g g in g and v e r y f y i n g t h e programm ed r o b o t a c t i o n s w i t h i n a m a n u f a c tu r in g c e l l a s w e l l a s t h e l a y o u t o f a c e l l i t s e l f . F o r t h i s p u r p o s e t h e s i m u l a t i o n p r o c e s s u s i n g th e a n im a te d c e l l - a n d r o b o t w ir e - f r a m e g r a p h i c a l m o d e ls , compo
s e d w it h t h e a i d o f a s p e c i a l g r a p h i c a l e d i t o r i n s t e a d o f any r e a l h ard w are can b e a p p l i e d .
