2.1) Presentation generale du robot PUMA.Le robot que nous avons utilise pour ce projet est un robot UNIMATION PUMA 500. Le robot PUMA 500 est un robot six axes. Les robots de la gamme PUMA sont probablement les robots les plus repandus dans les universites et les robots d'assemblage les plus utilises dans l'industrie.
Le PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) a ete originellement concu par Vic Schienman et finance par General Motors et The Massachussets Institute of Technology au milieu des annees 70, et fut produit pendant de nombreuses annees par Unimation (societe qui fut rachetee plus tard par Westinghouse, avant d'etre revendue a Staubli, une grande societe Suisse de robotique).Le systeme est compose de deux parties: le robot ou bras manipulateur et son ordinateur de commande.
Le robot:
Le bras manipulateur est le composant mecanique du systeme et comporte six axes de rotation, chacuns controlles par un servo-moteur a courant continu. Chaque partie du bras manipulateur est connectee aux autres par une articulation. Le bras manipulateur, qui contient plusieurs servo-moteurs et reducteurs est detaille sur la figure ci-dessous.
Le bras manipulateur
La rotation de chaque articulation du bras manipulateur est assuree par un servo-moteur a courant continu et a aimant permanent, par l'intermediaire d'un reducteur. Chaque moteur est associe a un codeur incremental et a un potentiometre, ainsi qu'a un reducteur de rapport 116/1. Le bon fonctionnement du PUMA necessite un controle de la position et de la vitesse de rotaion de chaque articulation du robot.
Les changements de position sont de chaque articulation sont fournis par les codeurs, alors que les informations de vitesse de rotation sont calculees par l'ordinateur du robot.Les servo-moteurs pour les trois axes principaux (axes 1, 2 et 3) sont equipes de freins electromagnetiques. Ces freins sont actives lorsque l'alimentation de ces moteurs est coupee, et maintiennent donc le bras du robot en position fixe. Ceci est une securite destinee a eviter les risques de blessures ou de casse sur le robot lorsque l'alimentation est coupee accidentellement (coupure de courant, etc...).
L'alimentation electrique est fournie par le controlleur (ordinateur de commande), par l'intermediaire d'un cable par lequel passent aussi toutes les informations de position et de vitesse de deplacement.Le robot que nous avons utilise etait equipe d'une pince a commande pneumatique. Cette pince a deux etats stables: ouvert ou ferme (pas de position intermediaire).
L'air comprime necessaire pour commander cette pince est fourni par un compresseur.
Le prehenseur.
L'ordinateur de controle:
Le controlleur est le composant electrique principal du systeme. Toutes les informations venant et allant vers les differents actionneurs du robot sont traitees par le controlleur qui calcule en temps reel les ordres de comande.
Toutes les commandes manuelles (boutons et voyants) sont situees sur la face avant du controlleur. Les connections pour le bras manipulateur, le terminal (ecran + clavier), le lecteur de disquettes et les differents accessoires sont situes sur la face arriere.
Le logiciel de programmation est enregistre dans la memoire centrale de l'ordinateur. Ce logiciel interprete les instructions de commande, et le controlleur transmet ces instructions de la memoire centrale vers les differents actionneurs du robot.
Grace aux codeurs incrementaux et aux potentiometres, le controlleur recoit des informations de position pour chacun des axes. Ceci permet un controle en boucle fermee des mouvements du robot.
Enfin, un lecteur de disquettes est disponible pour enregistrer les programmes.
L'ordinateur de controle et la telecommande.Comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus, l'ordinateur de controle est equipe d'une telecomande qui peut etre utilisee pour positionner manuellement le robot, en controllant directement la rotation de chacune des articulations. Plusieurs modes de controle sont disponibles depuis la telecommande. Des positions specifiques du bras manipulateur peuvent enregistrees dans la memoire centrale, par l'intermediaire d'un appui sur le bouton "RECORD" de la telecommande.
Un bouton a trois positions permet aussi de controler la vitesse de deplacement du manipulateur.En mode programmation ou en mode manuel (utilisation de la telecommande), deux systemes d'axes peuvent etre choisis:
Le systeme d'axes central, ou World Mode:
Les axes de reference pour ce mode sont alignes avec le fut (axe 1) du robot.
Les trois axes de ce repere sont representes sur la figure suivante:
World Mode.
Le systeme d'axes outil, ou Tool Mode:
Les axes de reference pour ce mode sont alignes avec le plan de montage de l'outil, avec leurs origines au centre de la semelle de montage de l'outil.
Les trois axes de ce repere sont representes sur la figure suivante:
Tool Mode.
