Podręcznik

4. Robot mobilny na bazie koncepcyjnego podwozia zrobotyzowanego z p.3

Na bazie koncepcyjnego podwozia zrobotyzowanego, które zilustrowano na rysunku 95 opracowano projekt robota mobilnego, który zilustrowany jest na rysunku 100.

Rysunek 100: Projekt robota mobilnego na bazie koncepcji podwozia

Na rysunku 100 widać, że według projektu na platformie koncepcyjnego podwozia zrobotyzowanego posadowiono zespół ruchomego manipulatora, złożonego z dwóch ramion, które poruszają się niezależnie od siebie w jednej płaszczyźnie ruchu. Na końcu mniejszego ramienia umieszczony został chwytak, którego zadaniem jest uchwycenie i trzymanie przedmiotu. Dodatkowo wprowadzono ograniczenie przeciążeniowe ramienia chwytaka, aby uniemożliwić przekroczenie krytycznego kąta wychyłu manipulatora. Ramiona manipulatora, chwytak oraz koła robota napędzane są napędami pneumatycznymi, niewidocznymi na rysunku.
Można przyjąć, że widoczny na rysunku 100 układ sterowania jest układem elektryczno-pneumatycznym co oznacza, że w części elektrycznej powinien zawierać np. układ sterowania cyfrowego wraz z modułem umożliwiającym zdalne przyjmowanie poleceń. W części pneumatycznej układ sterowania powinien zawierać m.in. elektrozawory pneumatyczne, które posłużą do uruchamiania silników pneumatycznych kół podwozia robota mobilnego, zespołu manipulatora wraz z chwytakiem oraz posłużą do sterowania pompowaniem/upuszczaniem powietrza z kół tego podwozia zrobotyzowanego. Przy takich założeniach można zaproponować, aby część elektryczna zasilana była za pośrednictwem energii elektrycznej z akumulatora 12VDC, zaś część pneumatyczna zasilana była medium obojętnym, np. sprężonym powietrzem, pochodzącym ze zbiornika ciśnieniowego, napełnionego do wartości 8 bar. Uproszczony schemat sterowania elektro-pneumatycznego dla jednego koła podwozia zrobotyzowanego będzie wtedy jak na rysunku 101. 

Rysunek 101: Uproszczony schemat elektropneumatyczny dla sterowania pojedynczym kołem podwozia

Medium z widocznego na rysunku 101 zbiornika ciśnieniowego (sprężonego powietrza zmagazynowanego pod ciśnieniem 8bar) powinno być zredukowane dla układu pneumatycznego np. do wartości 2,5bar ze względu na wytrzymałość opony koła oraz sterowanie obrotami wału silnika pneumatycznego koła. Elektrozawory Z1 i Z2 służą do pompowania lub upuszczania powietrza z pojedynczego koła podwozia zrobotyzowanego według następującego porządku: Z1=ON, Z2=ON – pompowanie koła; Z1=ON, Z2=OFF – upuszczanie powietrza z koła podwozia; Z1=OFF, Z2=ON/OFF – zatrzymanie powietrza w kole podwozia. Elektrozawory Z3 i Z4 służą do wprawiania w ruch obrotowy wirnika silnika pneumatycznego, czyli i koła według następującego porządku: Z3=ON, Z4=OFF – ruch koła do przodu, Z3=OFF, Z4=ON – ruch koła do tyłu, Z3=OFF, Z4=OFF lub Z3=ON, Z4=ON – wirnik silnika jest zatrzymany. Zastosowana piasta pneumatyczna plus długi przewód pneumatyczny są zewnętrznymi elementami systemu CPK. Widoczny podział piasty pneumatycznej na dwie ruchome części umożliwia pracę układu CPK podczas normalnego obrotu koła podwozia zrobotyzowanego po podłożu.