Дастурий бошқариш тизимлари

Роботларни бошқариш тизимларини қуриш принциплари ва микроЭҲМ тўғрисида умумий маълумотлар
Робот - бу универсал тез созланувчи машина бўлиб, олдиндан аниқ бўлмаган шароитда турли операцияларни бажариш функциясини амалга оширади. Шунинг учун роботнинг мухим қисмларидан бири унинг бошқариш тизимидир. Бошқаришнинг мураккаблиги ва уни амалга ошириш учун бир қанча мантиқий ва ҳисоблаш масаларини ечишнинг талаб этилиши асосий техник базаси сифатида замонавий ҳисоблаш техникасидан (асосан мини ва микроЭҲМ) лардан ва микропроцессорли комплектлардан фойдаланишни талаб этади.
Мосланувчан элементли роботларни пайдо бўлиши асососан ЭҲМ ларнинг яратилиши билан боғлиқ. Мини ва микро ЭҲМларни, ҳамда микропроцессорли комплектларни кенг ишлаб чиқариш асосида роботларни бошқариш тизимини саноат намуналари яратилди.
Барча турдаги манипуляцион роботларнинг ижрочи механизми (манипулятор) – бу кўп звеноли юритмали қурилмалар билан бошқариладиган механик тизим бўлиб, ҳар бир ҳаракат даражаси улар орқали бошқарилади. Ҳамма юритмалар ҳаракатини бошқариш тизими -бу умумий робот тизимини биринчи даражаси – ижрочи даража дейилади. Кейин роботни кўринишига қараб турли хил бошқариш тизими даражалари ўсиб боради. Натижада роботни иерархик структурали бошқариш тизими ҳосил бўлади. 10-расмда келтирилган автоматлашган роботларнинг иерархик структурали бошқариш тизимини кўриб чиқамиз. Биринчи (ижрочи) даража да роботнинг алоҳида ўзларини ички тескари боғланишли юритмаларининг бошқариш тизими кўрсатилган.
Кейин кетидан иккинчи даражали бошқариш (тактик) кўрсатилган. Унинг функцияси – манипуляторнинг силжиш даражалари бўйича аниқ операциялар бажариш учун бошқариш сигналларини тақсимлайди. Дастурий бошқарилувчи роботларда бошқариш тизими тактик даража билан чегараланган: ЭҲМ га манипуляторнинг юритмаларига сигнал ишлаб чиқарувчи дастур жойлаштирилади.
Учинчи (стратегик) даража ЭҲМ ёрдамида роботни адаптив бошқаришини ташкиллаштиради. Берилган топшириқ асосида у ёки бу операцияни бажариш ва ташқи муҳит тўғрисидаги датчиклардан келаётган сигналларни ва манупулятор ҳолатини анализ қилиш асосида бошқариш дастури ишлаб чиқилади ва бу дастур ёрдамида бошқариш сигналлари паст (тактик) даражага узатилади.
Олий (тўртинчи) даража - бу роботни бошқариш тизимини сунъий идрокли (интеллект) даражасидир. Бу даражада шароитни қабул қилиш ва танишиш; мураккаб, номаълум ва ўзгарувчан шароитда қарорларни автоматик қабул қилиш, ҳамда иш тажрибасини тўплаш ва ўз ўзини ўрганиш тизимлари амал қилади. Буларни схема кўринишда тўлиқроқ равишдаги тасвири 11- расмда келтирилган.
10 - расмда келтирган схема бўйича масофадан бошқарилувчи роботлар учун ҳам иеархик бошқариш тизимини кўриб чиқсак бўлади. Бу ерда автоматик манипуляторлардан фарқи шундаки у ёки бу даражада бошқариш схемасига одам – оператор қўшилади. Буйруқли бошқаришда одам роботни ҳар бир юритмасини ижрочи даражада бошқаради, ярим автомат роботларда оператор манипуляторнинг ишчи органи (қисқичи) ни ҳаракатинини бошқаради, яъни у тактик даражада бошқариш тизимига қўшилади. Роботни автоматлаштириш даражаси ошиб бориши, яъни диалогли бошқаришда одам бошқариш таъсирларини стратегик ва олий даражаларда амалга оширади.
Фақат биринчи (ижрочи) даражадаги бошқаришли роботлардан бошлаб мураккаб, кўп контурли ва кўп боғлиқ тизимли автоматик бошқариш тизими таъминланади. Бу эса роботларни бошқариш тизимига ЭҲМ киритишни тақазо этади.



Роботни бошқариш тизимида ЭҲМ ни эфффектив қўллашда қуйидаги масалаларни ечиш зарур:

1. 
   Бошқарувчи ЭҲМ (микропроцессорни) типини ва керакли переферийрик қурилмаларни танлаш;
   
2. 
   Роботни ЭҲМ билан махсус боғланиш воситалаларини ишлаб чиқиш;
   
3. 
   ЭҲМ орқали бошқаришга мўлжалланган саноат роботни махсус узел ва қурилмаларини (рақамли юритмалар, роботни ҳолати ва ташқи муҳит тўғрисида хабар берувчи информацион датчиклари) ишлаб чиқиш;
   
4. 
   Роботни ишончли ва оддий бошқариш учун ЭҲМ махсус математик ва дастурий таъминотини ишлаб чиқиш.
   

Роботни бошқариш тизимида мини ва микро ЭҲМ, ҳамда мультимикропроцессорли комплексларни қўллаш жуда самараларидир. Бу ЭҲМ лари информацияни мураккаб қайта ишлаш функцияларини бажарадилар, улар арзон ва ишончли.
Роботларни замонавий бошқариш тизимларида икки турдаги бошқариш ишлатилади:

• 
  Марказлашган (централизованное управление);
  
• 
  Марказлашмаган (децентрализованное управление).
  

Марказлашган бошқаришда 10–расмда келтирилган роботни ҳамма иерархик бошқариш битта мураккаб ЭҲМ да амалга ошириш етарли.
Марказлашмаган бошқаришда эса алоҳида бошқариш масалари битта ЭҲМ га эмас, асосий ЭҲМ тасаввуридаги локал тармоққа юкланади. Локал тармоққа бўйсинувчи ЭҲМлар эса асосий ЭҲМ орқали бошқарилади. Марказий асосий ЭҲМ унга бўйсинувчи микро ЭҲМ ва микропроцессорларга бошқариш сигналларини ишлаб чикади. Бу ҳолда роботни ишини реал вақт масштабида ташкиллаштириш осон ва ишончли (операцияларни параллел бажариш билан боғлиқ) ва шунинг учун кўпинча марказлашмаган бошқариш тури кенг тарқалган.
Қисқача ЭҲМ орқали роботни олий даражада бошқариш тизимини кўриб чиқамиз. Роботни олий даражада бошқариш тизими схемаси 11-расмда келтирилган.