Тактический уровень формирует величины заданных входов для этих систем. На нем распределяются команды управления приводами исполнительного уровня по степеням подвижности робота. Команды вырабатывает программируемый логический контроллер ПЛК, решающий задачу "как делать?" .

Стратегический уровень задает алгоритм действий робота, решая задачу " что делать?"

На уровне искусственного интелекта создают и коректируют модель среды, в которую помещен робот. После этого модель среды вместе с поставленной задачей передают на стратегический уровень, который выбирает алгоритм действий робота. На тактическом уровне команды управления распределяются по системам управления приводами робота.

По виду управления системы управления роботами делят на два класса:

· человеко-машинные, имеющие оператора в контуре управления;

· автоматические, в которых оператор исключается из контура управления и взаимодействует с роботом только на этапе обучения.

Человеко-машинные системы реализуют дистанционное или интерактивное управление. Если при дистанционном управлении оператор управляет всеми операциями рабочего цикла, то при интерактивном управлении одними операциями управляет человек, а другими- автоматическое устройство.

Автоматические системы управления делят на три группы:

· системы программного управления, в которых робот работает по заданной программе, вводимой перед обработкой партии деталей;

Различают цикловые, позиционные и контурные системы программного управления перемещением звеньев манипулятора.

Больше всего распространены цикловые системы. Они обеспечивают движение звеньев манипулятора по каждой степени подвижности от одного упора до другого. Упор-это механический элемент, ограничивающий движение звена. Упорами фиксируют только начальную и конечную точки движения звена.

В позиционных системах управления звено манипулятора должно двигаться через заданные точки между начальной и конечной позициями. Между соседними точками движение звена не контролируется. Управление заключается в расчете и последовательной выдаче команд для прохождения звена через заданные точки програмной траекториии q(t) в дискретные моменты времени t1, t2, .tn и проверке соответствия фактического и заданного положений звеньев.

В контурных системах управления управление движением манипулятора задается для непрерывной траектории. Системы строят двумя способами. Первый способ основан на записи движений по каждой степени подвижности в виде непрерывных траекторий, второй - на записи конечного числа опорных точек траектории и расчете методом интерполяции непрерывной траектории между точками. Чаще применяют второй способ, не требующий большого объема памяти и позволяющий реализовать в одном устройстве как контурное, так и позиционное управление. Роботы с контурным управлением имеют привод, следящий за положением звена по каждой степени подвижности манипулятора. Такие роботы применяют для нанесения покрытий на поверхность и дуговой сварки.

Роботы с программным управлением могут роботать в среде, не меняющейся во времени. Для организации такой среды создают специальную технологическую оснастку - позиционеры, ориентаторы, накопители и другие специализированные приспособления, стоимость которых сопоставима со стоимостью робота. Даже небольшие отклонения от заданных условий (изменение положения детали, поступление детали разных размеров, износ инструмента, изменение характеристик приводов) нарушают нормальный рабочий цикл.

· системы адаптивного управления, в которых робот в зависимости от сигналов датчиков выбирает ту или иную программу из устройства адаптивного управления;

Адаптация обеспечивается путем постоянного контроля среды и состояния объекта управления; количественной оценки качества управления процессом и изменения управления при отклонении показателя качества от заданного уровня. В процессе адаптации взаимодействуют управляющее устройство УУ, объект управления и среда.

Адаптация управления роботом требует создания системы датчиков состояния среды и робота, алгоритмов обработки информации от датчиков и синтеза системы адаптивного управления.

· системы интеллектного управления, в которых робот формирует модель окружающей среды и алгоритм управления в соответствии с поставленной целью и правилами функционирования. Выбор типа автоматического управления зависит от типа технологической среды, в которой будет работать робот.

3. Инженерный анализ в машиностроении. Основные группы программ анализа. Постановка задачи конечно-элементного анализа. Библиотека конечных элементов. Этапы конечно-элементного анализа.

Развитие средств вычислительной техники стимулировало распространение инженерного анализа практически на все этапы проектирования как отдельных деталей, узлов и агрегатов, так и изделий в целом. Многообразие физических процессов в наукоемких изделиях, субъективность в постановке задач анализа, в подходах к идеализации протекающих процессов, в выборе методов решения и многие другие причины привели к созданию огромного числа специальных методик, алгоритмов и программ, предназначенных для решения задач анализа машиностроительных изделий. Можно условно выделить четыре основные группы программ анализа:

· программные системы проектирования;

· универсальные программы анализа;

· специализированные программы анализа;

· программы анализа систем управления.

Первая группа программ - программные системы проектирования, органически объединяющие процессы конструирования и анализа в едином комплексе. К числу программных систем проектирования относятся системы CATIA5, EUCLID3, UNIGRAPHICS и др. При их использовании не возникают трудности с созданием сложной и математически точной модели изделия, так как только эти системы обладают самыми мощными средствами геометрического моделирования. Организация обмена между подсистемами конструирования и анализа также не заметна для пользователя - обе подсистемы оперируют с одной базой данных или имеют внутренние форматы данных. Состав различных видов анализа ограничен по сравнению с составом универсальных программ и в основном предназначен для решения таких задач, как структурный анализ, линейный статический анализ, модальный анализ, анализ (продольных) деформаций, тепловой анализ, анализ устойчивого состояния (электропроводность, линейная конвекция) и др.

Во вторую группу программ входят универсальные программы анализа машиностроительных изделий. Мировыми лидерами в области разработки, поставки и сопровождения этих программ являются ANSYS, Inc. (США), SAMTECH (Бельгия), MacNeal Schwendler Corporation (MSC) (США). В 1970-е годы одним из ведущих методов компьютерного моделирования стал метод конечно-элементного анализа (FEA). Благодаря разработкам этих и многих других фирм, инженерный анализ стал практически повсеместным и постепенно перерос в мощное направление, получившее свое воплощение в системах автоматизированного анализа (САЕ).