Bab 2-10

1. Bab 2-10 PENGATURCARAAN

2. Objektif • Boleh mengetahui konsep asas pengaturcaraan robot • Boleh menghuraikan kaedah yg digunakan utk memberi arahan kepada robot secara pengaturcaraan • Boleh menerangkan bahasa pengaturcaraan yg digunakan dari aspek tahap dan generasi

3. Kandungan • Pengenalan • Mode • Bahasa • Pengenalan • Tahap • Generasi • Kesimpulan

4. Pengenalan • Aspek penting dalam memastikan robot berfungsi secara automatik dan seperti yg dikehendaki • Memberikan fleksibiliti kepada pengguna • Tujuan utama pengaturcaraan • Utk mengajar robot utk menjalankan tugasnya • Arahan bagi manipulator bergerak • Mengawal end effector • Menerima isyarat daripada sensor

5. Pengenalan • Terdapat beberapa cara utk melakukan pengaturcaraan bergantung kepada robot dan tahap sofistikatednya. Antara kaedah/mode: • Physical Setup • Leadthrough Programming • Continuous-path Playback • Offline Programming • Software • Kebanyakan robot industri boleh diprogramkan menggunakan lebih dari satu mode

6. Physical Setup • Mechanical Programming • Operator sets up swtiches dan hard stops yg mengawal pergerakan robot • Mode ini digunakan bersama Programmable Logic Controllers (PLC) Pedal Switches Limit Switches

7. Leadthrough Programming • Robot’s joints digerakkan bersama teach pendant • Bila sampai pada lokasi dan orientasi yg dikehendaki, lokasi tersebut akan dimasukkan ke dalam pengawal (controller) • Semasa playback, pengawal akan gerakkan joints ke lokasi dan orientasi yg sama • Biasanya point-to-point, pergerakan antara titik tidak dispesifikasikan/dikawal • Titik yg diarahkan sahaja akan dijamin dicapai

8. Continous-path Playback • Semua joints akan bergerak secara serentak • Pergerakan akan direkod secara berterusan oleh pengawal • Semasa playback, pergerakan yang sama akan dilakukan • Pergerakan dilakukan • Oleh operator • Menggerakkan end-effector secara fizikal • Menggerakkan robot arm • Menggerakkannya melalui workspace

9. Offline • Dibuat tanpa menggunakan robot utk menentukan kedudukannya • Aturcara ditulis menggunakan text editor pada sebarang PC mengikut bahasa tertentu • Aturcara disalin kepada storan komputer dan pergerakan robot mengikut aturcara • Memerlukan pengetahuan • Model Kinematik • Geometri Robot • Membolehkan ujian dilakukan terhadap aturcara yang dibangunkan

10. Software • Satu program ditulis sama ada online atau offline • Program akan dilakukan oleh pengawal yang mengawal pergerakan • Sangat sofistikated dan versatile • Boleh mempunyai • Maklimat sensory • Conditional statements • Branching • Memerlukan pengetahuan tentang OS dan bahasa pengaturcaraan

11. Pengenalan Bahasa • Menentukan tugas yg sepatutnya dilakukan oleh robot • Mengawal robot ketika ia menjalankan tugas tersebut • Menyediakan kemudahan utk menyimpan data, pengolahan data dan aliran kawalan pengolahan data. • Pelbagai jenis bahasa, antaranya: • AML (IBM utk IBM7565) • FORTH (Fortran utk robot RTX) • BASIC (Robot Autobot 1) • VAL (Unimatioan Inc bagi PUMA)

12. Tahap • Microcomputer Machine Language Level • Program ditulis dalam bahasa mesin • Sangat asas dan efisyen • Sukar difahami dan diikuti • Point-to-Point Level • Koordinat dimasukkan secara berterusan • Primitif dan mudah • Kurang branching, maklumat sensory dan pernyataan conditional

13. Tahap • Primitive Motion Level • Dpt membangunkan program yg lebih sofistikated • Mengandungi maklumat sensory, branching dan pernyataan conditional • Structured Programming Language • Berasaskan compiler • Berkuasa dan membenarkan pengaturcaraan yg sofistikated • Sukar dipelajari

14. Tahap • Task-Oriented Level • Tiada bahasa yg benar-benar mewakili tahap ini • Pengguna hanya perlu memasukkan task sahaja • Pengawal akan membangunkan turutan tugas yg sepatutnya

15. Generasi • Mempunyai pelbagai struktur dan kemampuan • Bahasa-bahasa ini masih berevolusi • Terdiri daripada • Generasi Pertama • Generasi Kedua • Generasi Akan datang

16. Generasi Pertama • Menggunakan kombinasi command statements dan prosedur teach pendant utk membangunkan program robot • Mempunyai kebolehan yg hampir sama dgn kaedah teach pendant yg advanced • Typical Features: • Mampu mendefinisikan pergerakan manipulator • Straight line interpolation • Branching • Elementary sensor commands

17. Generasi Pertama • Mudah dikendalikan terutama bagi mereka yg berpengalaman di dalam pengaturcaraan komputer • Had generasi pertama: • Tidak mampu utk menspesifikasikan arithmetic complex • Tidak mampu utk menggunakan data sensor yg kompleks • Kapasiti terhad utk berkomunikasi dgn komputer lain • Contoh bahasa : VAL

18. Generasi Kedua • Dinamakan structured programming language • Menyelesaikan byk had dalam generasi pertama • Mempunyai beberapa ciri tambahan utk menjadikan robot lebih pintar • Memerlukan kemahiran pengaturcaraan • Menggunakan teach pendant utk menentukan lokasi di dalam ruang kerja

19. Generasi Kedua • Ciri-ciri • Motion control • Advanced sensor capabilities • Limited intelligence • Communications and data processing • Extensibility • Contoh: • AML, RAIL, MCL dan VAL II

20. Generasi Akan Datang • Melibatkan konsep “world modelling” • Model-based languages • Task-object languages • Dua keperluan asas: • Mempunyai model 3D ruang kerja didalam memori kawalan • Mempunyai kapasiti utk automatic self-programming

21. Generasi Akan Datang • Penggunaan AI/Hierarchical Control System utk menyelesaikan masalah dan membuat keputusan berdasarkan arahan-arahan program • Boleh menjana program secara offline tanpa menggunakan teach pendant • Masalah yg jelas adalah ketepatan aturcara dan teknologi AI, HCS • Dalam menterjemahkan arahan kepada turutan kerja

22. Kesimpulan • Robot programming berkaitan dengan mengajar robot berkaitan dgn kerja yg perlu dilakukan • Sebahagian besar program melibatkan laluan pergerakan • interpretasi data sensor, gerakkan end effector, hantar dan terima isyarat, membuat computations • Terdapat beberapa kaedah utk membuat arahan kepada robot • Generasi akan datang dalam bahasa pengaturcaraan robot diharap dapat memudahkan lagi kerja-kerja memberi arahan kepada robot