শিল্প রোবট নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম আর্কিটেকচারের পরিচিতি

এই নিবন্ধটি দুটি শিল্প রোবট, ম্যানিপুলেটর এবং মোবাইল রোবটের নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের সমাধানগুলির সাথে তুলনা করে এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিচয় করিয়ে দেয়।

উপরের শ্রেণিবিন্যাস অ্যাপ্লিকেশন অবজেক্টের উপর ভিত্তি করে। তদতিরিক্ত, বাজারে আরও সাধারণ গতি নিয়ন্ত্রক রয়েছে, এটি হ'ল অ-মানক সরঞ্জাম নিয়ন্ত্রণ করে।

1 কন্ট্রোলার নীচের স্তরের সমাধান 1.1 ম্যানিপুলেটর টাইপ করুন ম্যানিপুলেটর প্রকারের নিয়ামকটি আগে বিকাশিত এবং তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক। আসুন আমরা বিদ্যমান নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের নীচের স্তরের সমাধানটি একবার দেখে নিই। 1.2 মোবাইল রোবট টাইপ করুন মোবাইল রোবটের নিয়ামক তুলনামূলকভাবে নতুন দিকের অন্তর্ভুক্ত। শিল্প মোবাইল রোবটগুলি এজিভি, মানহীন ইঞ্জিনিয়ারিং যন্ত্রপাতি ইত্যাদির আকারে রয়েছে Control নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নীচের স্তরের সমাধানটি নিম্নরূপ:
1.3 তুলনা
ম্যানিপুলেটরটির নির্ভুলতা এবং গতি স্থিতিশীলতার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, সুতরাং গণনার পরিমাণটি বড় এবং চক্রটি ছোট, যা সাধারণত মোবাইল রোবটের চেয়ে 1 থেকে 2 টি অর্ডার বেশি হয়। মোবাইল রোবটগুলির সাধারণত সিঙ্ক্রোনাইজেশন নির্ভুলতার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা থাকে না এবং তাদের কনফিগারেশন তুলনামূলকভাবে কম।
ম্যানিপুলেটরটি সাধারণত একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে কাজ করে এবং এর নিয়ামকটি সাধারণত চ্যাসিসে স্থাপন করা হয়, তাই সুরক্ষা স্তরটি বেশি নয়, সাধারণত আইপি 20। মোবাইল রোবটগুলি জলরোধী এবং ডাস্টপ্রুফ হওয়া দরকার কারণ তাদের ঘন ঘন স্থানান্তরিত করা দরকার, বিশেষত বহিরঙ্গন ইঞ্জিনিয়ারিং যন্ত্রপাতি, তাই তাদের জলরোধী এবং ডাস্টপ্রুফিং বিবেচনা করা দরকার। তাদের সুরক্ষা স্তর বেশি, সাধারণত আইপি 67।

2 কোডসিসের পরিচিতি 2.1 কোডসিসের রচনা
আপনি দেখতে পাবেন যে অনেকগুলি রোবট নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যার কোডসিসের সাহায্যে প্রয়োগ করা হয়েছে, তাই কোডসিস কী?
কোডসিস একটি অর্থ প্রদানের সফট পিএলসি বিকাশ সফ্টওয়্যার। সহজ কথায় বলতে গেলে এটি দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: উন্নয়ন ব্যবস্থা এবং রানটাইম সিস্টেম। ডেভলপমেন্ট সিস্টেম হ'ল প্রোগ্রামিংয়ের জন্য ব্যবহৃত সফ্টওয়্যার ইন্টারফেস (ঠিক যেমন ভিজ্যুয়াল স্টুডিও, ইক্লিপস এবং অন্যান্য সফ্টওয়্যার, যাকে আইডিই বলা যেতে পারে)। ডিজাইন, ডিবাগিং এবং সংকলন পিএলসি প্রোগ্রামগুলি সমস্ত আইডিইতে পরিচালিত হয়, যা ব্যবহারকারীরা প্রায়শই মোকাবেলা করে;
পিএলসি প্রোগ্রামটি লেখার পরে, এটি অবশ্যই অপারেশনের জন্য হার্ডওয়্যার ডিভাইসে স্থানান্তর করতে হবে। তবে উত্পন্ন পিএলসি প্রোগ্রামটি এই মুহুর্তে নিজেই চালিত হতে পারে না। এটি অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট সফ্টওয়্যার পরিবেশে কাজ করতে হবে। এই পরিবেশটি রানটাইম সিস্টেম, যা ব্যবহারকারীদের কাছে অদৃশ্য।
দুজনের ইনস্টলেশন অবস্থানগুলি সাধারণত আলাদা। আইডিই সাধারণত বিকাশ কম্পিউটারে ইনস্টল করা থাকে এবং রানটাইম সিস্টেমটি হার্ডওয়্যার ডিভাইসে অবস্থিত যা একটি নিয়ন্ত্রণ ভূমিকা পালন করে। দুটি সাধারণত নেটওয়ার্ক কেবলগুলির দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং প্রোগ্রামটি অপারেশনের জন্য নেটওয়ার্ক কেবলের মাধ্যমে রানটাইমে ডাউনলোড করা হয়।
কোডিসিস চীনে সুপরিচিত নয়, তবে এটি ইউরোপে বিশেষত শিল্প নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে দীর্ঘকালীন খ্যাতি রয়েছে। আমরা উপরে উল্লিখিত অনেক রোবট সংস্থাগুলি এর পণ্যগুলি যেমন কেবা, বেকফফ, গুগল এবং প্রায় সমস্ত মোবাইল রোবট নিয়ামক নির্মাতারা ব্যবহার করে।
3 এস, যে সংস্থাটি কোডসিস ডিজাইন করেছে, কেবল হার্ডওয়্যার নয়, সফ্টওয়্যার বিক্রি করে। হার্ডওয়্যার সার্কিটটি ব্যবহারকারী দ্বারা ডিজাইন করা দরকার এবং 3 এস গ্রাহকের হার্ডওয়্যারটিতে রানটাইম সিস্টেমটি পোর্ট করার জন্য দায়বদ্ধ। রানটাইম সিস্টেমটি হার্ডওয়্যারটিতে উলঙ্গ হয়ে যেতে পারে তবে এটি সাধারণত অপারেটিং সিস্টেমে চলে এবং অপারেটিং সিস্টেমটি কনফিগার করাও গ্রাহকের কাজ।
যদি গ্রাহকের প্রয়োজন হয় তবে গ্রাহকের লোগো এবং উপস্থিতি পরিবর্তন করতে কোডসিসের আইডিই কাস্টমাইজ করা যেতে পারে, এজন্য আপনি দেখতে পাবেন যে বিভিন্ন নির্মাতাদের বিকাশ প্ল্যাটফর্মগুলি আলাদা দেখায়, তবে শৈলীগুলি তুলনামূলকভাবে অনুরূপ।
অবশ্যই, ব্যবহারকারীরা অন্যান্য আইডিই ব্যবহার করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, বেকহফ মাইক্রোসফ্টের ভিজ্যুয়াল স্টুডিও ব্যবহার করে, যখন সংকলকের পিছনে কার্নেল এবং ফাংশন লাইব্রেরি এখনও কোডসিসের সমাধান ব্যবহার করে।
কোডসিসের রানটাইমটিতে শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা রয়েছে এবং বেশিরভাগ অপারেটিং সিস্টেম এবং হার্ডওয়্যার চিপ আর্কিটেকচারকে সমর্থন করে।

2.2 কোডসিস রানটাইম নীতি
কোডেসিসের আইডিই অংশটি নিখরচায়, এবং আপনি এটির অভিজ্ঞতা অর্জনের জন্য এটির অফিসিয়াল ওয়েবসাইট থেকে এটি ডাউনলোড করতে পারেন। আসল চার্জটি হ'ল রানটাইম সিস্টেম রানটাইম সিস্টেম।
এর নকশার শুরুতে, কোডসিস ফাংশনগুলিকে বেশ কয়েকটি উপাদান মডিউলগুলিতে বিভক্ত করেছে, যেমন বাস প্রোটোকল স্ট্যাক, ভিজ্যুয়াল ইন্টারফেস, গতি নিয়ন্ত্রণ, সুরক্ষা নিয়ন্ত্রণ ইত্যাদি। ব্যবহারকারীরা বিল্ডিং ব্লকগুলির মতো নিজস্ব সিস্টেম তৈরি করতে প্রয়োজনীয় মডিউলগুলি চয়ন করতে পারেন এবং শেষ পর্যন্ত একটি কাস্টমাইজড কন্ট্রোল সফ্টওয়্যার প্ল্যাটফর্ম গঠন করুন।

কিছু ব্যবহারকারী যারা নরম পিএলসি -তে নতুন তারা এই অংশটির সাথে অপরিচিত বোধ করতে পারে তবে বাস্তবে এই নকশা পদ্ধতিটি খুব সাধারণ। উদাহরণস্বরূপ, ম্যাটল্যাব সিমুলিংকের রিয়েল-টাইম টুলবক্স (রিয়েল-টাইম) এইভাবে কাজ করে। ব্যবহারকারীরা সিমুলিংকের গ্রাফিকাল ইন্টারফেসে টেনে নিয়ে এবং ফেলে দিয়ে নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রামগুলি ডিজাইন করেন এবং তারপরে সেগুলি চালানোর জন্য আসল হার্ডওয়্যারটিতে ডাউনলোড করুন। আপনি এটি সম্পর্কে এখানে শিখতে পারেন।
বেকহফের মতো ব্যবহারের উপায়ও রয়েছে। টুইনক্যাট আইডিইতে ব্যবহারকারীরা প্রোগ্রাম করুন এবং তারপরে এগুলি বেকহফের নিয়ামকটিতে ডাউনলোড করুন। আসলে, একটি রানটাইম কন্ট্রোলারে প্রাক ইনস্টল করা হয়। সিমেন্স স্টেপ 7 এছাড়াও একটি আইডিই, এবং এর পিএলসির একটি ম্যাচিং রানটাইমও রয়েছে।
ব্যবহারকারীর দ্বারা রচিত পিএলসি প্রোগ্রামটি আমাদের কম্পিউটারে অ্যাপ্লিকেশনটির মতো। এটি রানটাইম সিস্টেমে চলে এবং রানটাইম সিস্টেমটি অপারেটিং সিস্টেমে চলে।
রানটাইম সিস্টেমটি অ্যাপ্লিকেশন এবং অপারেটিং সিস্টেমের মধ্যে অবস্থিত। সুতরাং এটি মিডলওয়্যার বলা যেতে পারে। রোবট সফ্টওয়্যারটিতে, আরওএস, ওরোকোস (রিয়েল-টাইম টুলকিট) ইত্যাদি একই অবস্থানে রয়েছে।
সিএনসি মেশিন সরঞ্জামগুলির মতো রোবট নিয়ন্ত্রণ রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্সের প্রয়োজন, তাই আমরা যে অপারেটিং সিস্টেমটি বেছে নিই তা হ'ল রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেম (আরটিওএস)। দুর্ভাগ্যক্রমে, আমরা প্রায়শই যে অপারেটিং সিস্টেমগুলি ব্যবহার করি সেগুলি উইন্ডোজ এবং লিনাক্সের মতো রিয়েল-টাইম নয়। তবে ভাগ্যক্রমে, কেউ তাদের সংশোধন করেছে, অর্থাৎ, রিয়েল-টাইম প্যাচগুলি যুক্ত করেছে।
সাধারণত ব্যবহৃত রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেমগুলির মধ্যে রয়েছে: ভিএক্স ওয়ার্কস, কিউএনএক্স, উইন্ডোজ আরটিএক্স, জেনোমাই, আরটি লিনাক্স, লিনাক্স আরটিএআই, উইনস, μ সি/ওএস, সিলিক্সস ইত্যাদি বিবেচনা করে যে উইন্ডোজ এবং লিনাক্স অপারেটিং সিস্টেমগুলির অনেক ব্যবহারকারী, কোডিস চালু হয়েছে তা বিবেচনা করে ব্যবহারকারীদের পরিবর্তনের ঝামেলা বাঁচাতে একটি সম্পর্কিত রিয়েল-টাইম প্যাচ (আরটিই)।
কোডসিস রানটাইম সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, আপনি অফিসিয়াল ডকুমেন্ট [গণিত প্রক্রিয়াকরণ ত্রুটি] [1] [2] [2] [1] [2] পড়তে পারেন।
2.3 কোডসিসের অসুবিধাগুলি

কোডিসিস আমাদের নিয়ামক বিকাশের সুবিধার্থে এনেছে এবং স্ক্র্যাচ থেকে শুরু করার সমস্যাটি আমাদের বাঁচায়। তবে বাণিজ্যিক সফ্টওয়্যার যেমন কোডসিসের উপর ভিত্তি করে আমাদের নিজস্ব নিয়ামক পণ্যগুলি বিকাশে অনেকগুলি অসুবিধা রয়েছে:
(1) অন্তর্নিহিত অ্যালগরিদম খোলা নেই
কোডসিস দ্বারা সংহত মোশন কন্ট্রোল উপাদান এবং বাস প্রোটোকল স্ট্যাকগুলি সমস্ত এনক্যাপসুলেটেড। ব্যবহারকারীরা তাদের অভ্যন্তরীণ বিবরণ বুঝতে পারে না, বা তারা তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োজন অনুসারে কাস্টমাইজ এবং অনুকূলিত করতে পারে না। তারা কেবল তাদের কেবল কল করতে পারে। ব্যবহারকারীরা কেবল কোডিসিস প্ল্যাটফর্মের উপর নির্ভর করতে পারেন এবং তাদের নিজস্ব মূল প্রযুক্তি তৈরি করতে অসুবিধা বোধ করতে পারেন।
(২) সীমিত ফাংশন এবং প্রসারিত করা কঠিন
মেশিন ভিশন, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা নতুন প্রযুক্তিগুলি এখন লাফ এবং সীমানা দ্বারা অগ্রসর হচ্ছে, যখন শিল্প নিয়ন্ত্রণে অনেক প্রযুক্তি এখনও 20 বছর বয়সী। উদাহরণ হিসাবে একটি মোবাইল রোবোটে নেভিগেশন দৃশ্যটি গ্রহণ করা, ভিশন বা লেজারের উপর ভিত্তি করে নেভিগেশন পদ্ধতিটি প্রচুর পরিমাণে ডেটা সংগ্রহ করতে হবে এবং এটি প্রক্রিয়া করতে হবে, যার মধ্যে প্রচুর ম্যাট্রিক্স গণনা জড়িত।
এখন পিএলসি কেবল পিছনে এক-মাত্রিক ডিজিটাল গণনা সম্পাদন করতে পারে, জটিল অ্যালগরিদমগুলি প্রয়োগ করা কঠিন করে তোলে। কৃত্রিম গোয়েন্দা সম্প্রদায়ের ওপেন সোর্স শৈলীর বিপরীতে, শিল্প নিয়ন্ত্রণ সম্প্রদায় একে অপরের কাছে বন্ধ রয়েছে। কেউ তাদের নিজস্ব ফাংশন লাইব্রেরি খুলতে রাজি নয়। খুব কম ওপেন সোর্স ফাংশন লাইব্রেরি (ওএসসিএটি) রয়েছে। এমনকি সর্বাধিক প্রাথমিক ফিল্টারিং অ্যালগরিদম এবং ম্যাট্রিক্স গণনাগুলি স্ক্র্যাচ থেকে লিখতে হবে। তদুপরি, আন্তর্জাতিক মান দ্বারা সরবরাহিত প্রাথমিক ফাংশনগুলি খুব সীমাবদ্ধ এবং নতুন পরিস্থিতিতে মোটেও খাপ খাইয়ে নিতে পারে না। তারা সম্প্রসারণের জরুরি প্রয়োজন।
(3) আপডেট করা কঠিন
কোডসিসের উপর সম্পূর্ণ নির্ভরতার কারণে, গ্রাহকদের নিজস্ব পণ্য হার্ডওয়্যার আপগ্রেডকে কাস্টমাইজ করা এবং প্রতিস্থাপন করা দরকার, যার ফলে ব্যয় বৃদ্ধি পায়।
3 ওপেন সোর্স সমাধান
বর্তমানে কিছু ওপেন সোর্স কন্ট্রোল সিস্টেম সমাধান রয়েছে যেমন বেরেমিজ, ওরোকোস, ওপেনপিএলসি, ওপেনআরটিএম এবং ওআরসিএ।
রোবট কন্ট্রোলারদের বিকাশ করা একটি ভারী কাজ। পারফরম্যান্স প্রয়োজনীয়তার একটি সিরিজ অবশ্যই স্পষ্ট করতে হবে, যার মধ্যে প্রথমটি রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্স।
রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্স সাধারণত শিল্প রোবটগুলির জন্য প্রয়োজনীয়, তবে পরিষেবা বা বিনোদন রোবটগুলির জন্য অগত্যা নয়। সাধারণ মানুষের পক্ষে দ্রুত প্রক্রিয়াজাতকরণ বা প্রতিক্রিয়া গতি হিসাবে "রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্স" ভুল করা সহজ, তবে বাস্তবে "রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্স" এর অর্থ সময়ের সাথে সাথে "নির্ধারণবাদ"। উদাহরণস্বরূপ, রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেমে (আরটিওএস) বাধা প্রতিক্রিয়া বা প্রক্রিয়া স্যুইচিংয়ের বিলম্বের সময়টি অবশ্যই সময়ের সীমার মধ্যে থাকতে হবে।
আমরা সাধারণত যে অপারেটিং সিস্টেমগুলি ব্যবহার করি (উইন্ডোজ, লিনাক্স) রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেমগুলি নয়, কারণ এগুলি থ্রুপুট জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং গ্যারান্টি দিতে পারে না যে প্রতিটি ইভেন্ট একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে প্রক্রিয়া করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, স্ট্যান্ডার্ড ইথারনেটের সংক্রমণ গতি রিয়েল-টাইম ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইথারনেটের তুলনায় অনেক দ্রুত, তবে এটি রিয়েল-টাইমও নয়, কারণ এটি কোনও নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে ডেটা সঞ্চারিত হওয়ার গ্যারান্টিও দিতে পারে না।
রিয়েল-টাইম বোঝা কঠিন নয়, তবে রোবটের কোন কাজগুলি রিয়েল টাইমে চালানো দরকার? রোবট (1 এমএস বা 10 মিমি) এর পারফরম্যান্স প্রয়োজনীয়তা অনুসারে প্রোগ্রামের জন্য সময়ের ব্যবধানটি কীভাবে নির্ধারণ করবেন? রিয়েল-টাইম কি হার্ডওয়্যার বা সফ্টওয়্যার উপর নির্ভর করে?
রিয়েল-টাইম (আর্ম বা এক্স 86, লিনাক্স আরটিএআই বা ভিএক্স ওয়ার্কস) এর উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার কীভাবে চয়ন করবেন? ইন্টারনেটে এই দিকটি নিয়ে গভীরতর আলোচনার অভাব রয়েছে এবং প্রধান রোবট নির্মাতারা তাদের পরীক্ষা এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল প্রকাশ করবেন না। দেখে মনে হচ্ছে এই দিকটি মূলত অভিজ্ঞতা এবং পরীক্ষা এবং ত্রুটির উপর নির্ভর করে।
এখানে আমি কেবল কয়েকটি সূচক সরবরাহ করতে পারি। বর্তমানে, শিল্প রোবট অস্ত্রগুলির নিয়ন্ত্রণ চক্রটি প্রায় 1 মিমি, এবং একটি উচ্চ-পারফরম্যান্স সার্ভো ড্রাইভের অবস্থান লুপের নিয়ন্ত্রণ চক্রটি 125 [গণিত প্রক্রিয়াকরণ ত্রুটি] এমইউ এসএসে পৌঁছতে পারে। পিএলকোপেন প্রোগ্রামিং ভাষা, বেসিক মোশন কন্ট্রোল ফাংশন ব্লক, ইনপুট এবং আউটপুট ইন্টারফেসের পরামিতি ইত্যাদি সহ সার্ভো এবং গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য কিছু মান নির্ধারণ করে [গণিত প্রক্রিয়াজাতকরণ ত্রুটি] ^{[3]}
[3] নির্দিষ্ট বাস্তবায়ন কোডের বিশদটি বিভিন্ন নির্মাতারা সরবরাহ করেন।