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Com a cinemática do manipulador ASEA IRB6-S2 introduzida no controlador foi gerado um novo projeto para associar os arquivos executáveis gerados depois da compilação do pacote fonte do LinuxCNC junto com os elementos de controle do manipulador. Continuando desta forma com as atividades apresen- tadas na Figura 3.8, associadas a metodologia apresentada no Capítulo 3.

Figura 4.32: Compilar e instalar a plataforma com a nova configuração do manipulador

O projeto da configuração do manipulador ASEA IRB6-S2 é armazenado em uma pasta com arquivos da configuração do manipulador. Desta forma o projeto é parte da biblioteca de exemplos do controlador, permitindo usar os recursos disponíveis da plataforma. Toda a informação do projeto é copiada junto com os outros programas exemplos no pacote fonte, para posteriormente compilar e instalar o controlador como o procedimento seguido na Subsubseção 4.4.2.2.

O controlador LinuxCNC é usado para o controle de máquinas CNC, com cinemáticas triviais. Por- tanto, os assistentes de configuração desenvolvidos até hoje foram projetados para configurar uma máquina CNC e não para manipuladores industrias. Como consequência, foi criado um projeto com um dos assis- tentes da plataforma chamado "Stepconf "para gerar os arquivos de configuração com a informação básica para três eixos (GUTIERREZ, 2013), editando os arquivos e adaptando os parâmetros necessários ao ma- nipulador ASEA IRB6-S2 para cinco graus de liberdade.

A seguir é apresentado o roteiro básico usado para gerar o projeto do manipulador com os arquivos de configuração necessários para o controle do sistema por meio do assistente de configuração para máquina CNC, chamado "Stepconf ", o mesmo é instalado junto ao controlador LinuxCNC. Todas as configurações criadas através deste assistente são situadas no diretório "linuxcnc/config"do sistema operacional Linux.

1. A tela inicial do assistente é apresentada na Figura 4.33. "Stepconf "faz a configuração do controle de máquinas CNC ou robôs por meio da placa paralela padrão, com sinais tipo step e direction. 2. Na seguinte tela do assistente, Figura 4.34, é possível criar uma nova configuração de máquina

Figura 4.33: Tela inicial "Stepconf "

Figura 4.34: Escolha da configuração do projeto

3. Na seguinte tela do assistente da configuração para uma nova máquina, são necessários dados básicos de alguns componentes da parte hardware do subsistema de controle. Nesta seção da configuração incia-se a integração da plataforma com os elementos escolhidos na Seção 4.3. A tela apresentada na Figura 4.35 está dividida em quatro seções: a primeira identificando o projeto, as unidades, que

para o robô é em milímetros, e a configuração dos eixos. O número máximo de eixos permitido pelo assistente é de quatro (X, Y, Z e A), ou quatro graus de liberdade. Para a configuração de manipuladores esta informação é modificada direitamente nos arquivos de configuração gerados pelo assistente, o que evidencia uma limitação que devera ser desenvolvida facilitando a configuração dos nove eixos suportados pelo LinuxCNC através de um assistente.

Figura 4.35: Informação básica da máquina ou projeto

A seguinte seção, da tela dos dados básicos da máquina, apresenta as características da sincronização dos drives de controle dos motores com LinuxCNC. Existem drives predefinidos no assistente junto com a informação das variáveis de sincronização. No caso da configuração para o manipulador é necessário editar estas informações com relação ao tipo de drive. Estes dados de sincronização estão disponíveis no manual de cada fornecedor ou podem ser consultados em <http://wiki.linuxcnc.org/ cgi-bin/wiki.pl?Stepper_Drive_Timing>. O drive selecionado para o projeto é Gecko G320X. Deve ser informado para o assistente o endereço em memória da porta paralela, tendo um valor padrão 0x378 em sistema numérico hexadecimal. Finalmente é necessário informar ao assistente uma variável de tempo chamada "Latency", definida como o tempo que precisa o computador para parar as tarefas que esta executando para possibilitar a resposta de um requerimento externo, que para o caso do LinuxCNC é usado como a oscilação periódica para a sincronização dos sinais tipo step. (LINUXCNC.ORG, 2015a).

Na Figura 4.36 observa-se o teste de "latência"próprio do controlador para conhecer o período de tempo máximo usado no projeto, neste caso é de 19.407 ns. Enquanto o teste é executado, é neces- sário usar a maior quantidade de recursos do computador para avaliar a pior condição do valor de latência. Fatores como a velocidade da CPU, tipo de Motherboard, placa de vídeo, portos USB, den- tre outros, determinam a resposta do sistema. Com um maior numero de recursos hardware usados (processos executados) o valor da latência incrementa (LINUXCNC.ORG, 2015a).

Figura 4.36: Teste de latência no LinuxCNC

Para o projeto foi necessário usar um computador com porta paralela, além de garantir a operação do controle do manipulador por meio das especificações de hardware recomendadas pelo LinuxCNC em sua versão 2.5.4 na Tabela 4.13.

Tabela 4.13: Especificação do computador para LinuxCNC

Componente Marca Característica

Motherboard Itautec ST4160

Processador Intel Core 2 Duo

RAM SMART 4 GB - DDR2

Disco rigido Western Digital 500 GB - SATA

Placa de video NVIDIA 512 MB - DDR2

4. Configuração entradas/saídas: o assistente "Stepconf "permite ajustar os sinais processados através da placa paralela, para cada um dos graus de liberdade do manipulador. Neste caso foram configu- rados quatro saídas, por causa da limitação do assistente para aceitar outro tipo de máquina com um maior número de eixos para controlar. Na Figura 4.37 é apresentada a configuração das entradas e saídas para o projeto do manipulador ASEA IRB6-S2. As outras saídas e entradas requeridas pelo projeto para o controle de cinco graus de liberdade são configuradas direitamente nos arquivos de configuração gerados desde o assistente.

Figura 4.37: Configuração de entradas e saídas

5. Ajuste dos parâmetros dos eixos: cada um dos graus de liberdade do manipulador é configurado a partir do assistente, levando em consideração que os dados são baseados em máquinas CNC, onde cada eixo tem um deslocamento linear o que implica modificar fora do assistente a característica rotacional das juntas, assim como a inclusão de um quinto eixo. Desta forma, para o manipulador ASEA IRB6-S2 o ajuste dinâmico de cada eixo é ajustado com a operação do robô, garantindo a calibração das cinco juntas rotacionais associadas aos cinco graus de liberdade do manipulador. Na Figura 4.38 são apresentados os valores básicos para configurar cada um dos eixos desde o assistente.

O valor de passo do motor por cada revolução (Motor steps per revolution) depende da configuração do encoder escolhido na Subseção 4.3.1. A resolução deste dispositivo digital pode ser ajustado em relação as indicações do drive usado. É apresentado na Eq. 4.2 o valor mínimo da resolução do en-

coderrecomendado pelo fornecedor do drive escolhido e o valor definido segundo as características

do encoder (GECKODRIVE, 2011).

V elocidade_{max−servomotor} = 4700rpm (4.2a)

V elocidade80% = 3760rpm = 63rps (4.2b)

Frequência de paso_max = 45kHz (4.2c)

Pulsos por revolução= 45kHz

63rps ≈ 180pulsos/rev (4.2d)

Resolução encoder= 256ppr (4.2e)

6. Fazendo referência às instruções do fabricante do drive para determinar a resolução ótima do en- coder, foram ajustados todos os eixos do manipulador, quatro através do assistente e o quinto eixo direitamente nos arquivos de configuração. O valor calculado anteriormente é multiplicado por qua- tro, por causa da característica de quadratura apresentada por este tipo de encoder (CUI INC, 2014). Desta forma, o processo é finalizado permitindo aplicar os ajustes incluídos no assistente, gerando o projeto e os arquivos associados para o controle do manipulador.

7. É necessário copiar a pasta gerada pelo assistente no diretório do pacote fonte do LinuxCNC, mo- dificar os arquivos de configuração para ajustar o projeto ao manipulador ASEA IRB6-S2. Na Fi- gura 4.39 é apresentada a pasta do diretório do pacote fonte, antes de modificar os arquivos de configuração, compilação e instalação com o novo projeto gerado.

Figura 4.39: Projeto no diretório das configurações padrões

8. Após as alterações nos arquivos de configuração do projeto o controlador é compilado e instalado repetindo o procedimento feito em Subsubseção 4.4.2.2. Após a instalação, esta garantida a integra- ção do projeto com as dependências usadas pelo LinuxCNC para o controle do manipulador, além de fazer parte da biblioteca de exemplos disponíveis na plataforma.

ser lidos e editados em qualquer aplicativo para edição, compatíveis com a maioria de distribuições Linux. Os arquivos são usados pelo controlador no momento de executar o projeto, assim quando a máquina ou manipulador está em operação. Desta forma, as modificações feitas nos arquivos de configuração para o manipulador ASEA IRB6-S2 tem cópias de respaldo no caso de apresentar falhas de execução do Li- nuxCNC com a nova configuração (LINUXCNC.ORG, 2015c).