10 вопросов, которые помогут принять решение.

Хотя границы между робототехникой и управлением движением часто размыты, это не одно и то же. Во многом они тесно связаны, но роботы, как правило, тяготеют к «готовым» решениям, в то время как системы управления движением — к модульным. Это небольшое, но важное различие ставит перед лицами, принимающими решения, ряд вопросов, которые необходимо учитывать при выборе оптимального решения для их процесса. Подумайте над своими ответами на следующие 10 вопросов и используйте их в качестве ориентиров для принятия решения.

Эти вопросы являются основой для выбора между робототехникой и управлением движением. Используйте их при проектировании своего проекта и помните, что ответы относительны и зависят от конкретного применения.

1. Какая форма — коробчатая или цилиндрическая — лучше подходит для вашей рабочей зоны/задачи?

Роботы, как правило, имеют центрированное основание, обеспечивающее им цилиндрическую или шарообразную рабочую зону. Декартовы «роботы», выходящие за рамки этого шаблона, существуют, но они составляют меньшинство. Хотя для роботов можно использовать универсальные контроллеры движения, они больше тяготеют к модульной и линейной механике, что приводит к созданию рабочих зон в виде коробок XYZ, где вращательные оси перемещаются, а не остаются неподвижными.

2. Должно ли решение удовлетворять требованиям нескольких проектов с существенно различающимися механическими требованиями?

Роботы бывают самых разных форм, размеров и конструктивных особенностей. Системы управления могут значительно отличаться от проекта к проекту. Модульная механика отлично подходит для комбинирования осей с целью оптимизации производительности в соответствии с заданными требованиями, поскольку контроллеры движения хорошо подходят для управления множеством различных типов осей.

3. Будете ли вы использовать оборудование повторно?

Если ваша разработка — это краткосрочный проект или прототип, то гибкость взаимозаменяемых модульных механизмов, которые можно легко заменять, может стать огромным преимуществом. Отдельные элементы управления движением проще переносить между проектами, чем полностью собранные роботизированные компоненты.

4. Должны ли механические элементы соответствовать определенной геометрии?

В проектах, ограниченных определенными размерами, модульная механика обеспечивает большую гибкость в выборе комбинаций и индивидуальной настройке. Такие типы роботов, как декартовы, шестиосевые и роботы-манипуляторы с селективной податливостью (SCARA), лучше подходят для проектов с более универсальными размерами и рабочим пространством.

5. У вас предъявляются совершенно разные требования к различным направлениям движения?

Иногда потребности различных осей движения в проекте существенно различаются. Например, в системе XYZ оси X могут требовать быстрых и неточных движений, оси Y — медленных и высокоточных, а оси Z могут не предъявлять требований ни к тому, ни к другому, а ориентироваться исключительно на силу. Модульные решения могут включать в себя настраиваемые и адаптируемые компоненты, соответствующие этим требованиям.

6. Вы хотите использовать какой-либо конкретный язык программирования, форм-фактор или архитектуру?

Универсальные контроллеры движения обладают ошеломляющим набором возможностей, предоставляя практически неограниченный выбор языков программирования, форм-факторов и архитектур. Разработка контроллеров для роботов, как правило, больше ориентирована на назначение роботов, с которыми они сопряжены, что упрощает процесс выбора.

7. Сколько осей движения требуется для вашего приложения?

Часто встречаются роботы с шестью степенями свободы, что обеспечивает им широкий диапазон движений. Если у вас есть задача, требующая использования этих шести степеней свободы, роботизированное управление, вероятно, будет лучшим вариантом. Разработка системы модульной механики, использующей те же степени свободы, что и робот, возможна, но может быть сложной задачей.

8. Захотите ли вы когда-нибудь добавить больше осей для расширения функциональности?

После того, как вы внедрили робота, захотите ли вы когда-нибудь добавить еще одну или две оси? Роботы — это предварительно спроектированные системы, которые не предоставляют большой гибкости для добавления дополнительных осей в дальнейшем. Модульное управление движением, с другой стороны, значительно упрощает эту задачу. Например, инженер может приобрести 8-осевой контроллер и всего две механические оси. Позже можно будет добавить больше осей, а еще позже — снова внедрить дополнительные оси.

9. Требуются ли какие-либо другие функции более высокого уровня, помимо управления движением?

При проектировании технологического процесса следует учитывать и другие важные факторы, такие как управление машиной, удаленный ввод-вывод и сбор данных. Многие контроллеры движения способны стать «машинными» контроллерами, то есть они обладают возможностями и вычислительной мощностью, позволяющими обрабатывать не только управление движением, лежащее в основе приложения.

10. Какие существуют экологические проблемы?

Роботов проще защитить в экстремальных условиях. Некоторые из них даже изначально разработаны с учетом специфических требований, например, по стандарту IP69K. Хотя это и не невозможно при использовании модульной механики, существует множество препятствий, которые необходимо преодолеть, если роботы будут подвергаться воздействию суровых условий окружающей среды.