Способ пространственной ориентации кисти манипулятора

 

СПОСОБ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТАЦИИ КИСТИ МАНИПУЛЯТОРА, включающий измерение углов наклона звеньев манипулятора друг к другу и основанию , при перемещении кисти мани .пулятора в заданнзпо точку пространства и сравнение их с заданными величинами , отличающийся тем, что, с целью повьшения точности пространственной ориентации путем определения положения основания относительно горизонта, перед перемещением кисти в заданную точку пространства по крайней мере одно звено располагают перпендикулярно основанию и удерживают его в зтом положении, определяют угол между этим звеном и предьщущим в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, затем отпускают зто звено и определяют разность углов между конечным и начальным положением этого звена в двух взаимно перпендикулярных плоскостях , и с учетом этих разностей корректируют заданные величины углов с ориентации.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1194670 A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOh5Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3668556/25-08 (22) 29. 11.83 (46) 30. 11.85. Бюл. У 44 (71) Киевский. институт автоматики имени XXV съезда КПСС (72) А.И.Солдатенко, Б.Л.Путов и В.Г.Сибирцев (53) 62-229.72 (088.8) (56) Вревич Е.И. и др. Устройство промыишенных роботов. Л.: Машиностроение, 1980, с. 136, 137. (54) (57) СПОСОБ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТАЦИИ КИСТИ МАНИПУЛЯТОРА, включающий измерение углов наклона звеньев манипулятора друг к другу и основанию, при перемещении кисти мани.пулятора в заданную точку пространства и сравнение их с заданными веа11 4 В 25 3 9/00 // В 25 J 9/16 личинами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пространственной ориентации путем определения положения основания относительно горизонта, перед перемещением кисти в заданную точку пространства по крайней мере одно звено располагают перпендикулярно основанию и удерживают его в этом положении, определяют угол между этим звеном и предыдущим в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, затем отпускают это звено и определяют разность углов между конечным и начальным положением этого звена д в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и с учетом этих разностей корректируют заданные величины углов ориентации.

1194670

Составитель Ф.Майоров

Техред Ж.Кастелевич Корректор H.Муска

Редактор А.Долинич

Заказ 736 Lg19 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4

Изобретение относится к робототехнике, преимущественно для пространственной ориентации и стабилизации кисти мобильных манипуляторов на неровной поверхности передвижения (например в шахтах) с гидро- и пневмоприводом звеньев манипулятора.

Цель изобретения — повышение точности пространственной ориентации за счет определения положения основания относительно горизонта.

На чертеже изображена схематическая проекция руки манипулятора.

Рука манипулятора состоит из плеча 1, предплечья 2, кисти 3 и основания 4 с осями координат O„XYZ.

В данной проекции горизонтальная плоскость основания наклонена под углом Ы к горизонту, угол тангажа.

Данный угол определяют с помощью датчика положения по формуле кон Исаич

В другой фронтальной проекции руки манипулятора будет аналогичный чертеж с углом наклона р к горизонту,.который называется углом крена и определяется как

I кон 1 науч 4е кои нач кон нмч ные и конечные углы датчиков положения, измеряющие обобщенные координаты по двум степеням свободы кисти или предплечья при приложенном усилии в исходном (начальном) положении и при снятом усилии кисти или предплечья (конечное положение).

Если собственный вес кисти недостаточен для занятия строго вертикального по.южения к горизонту, то пространственная ориентация кисти производится по предплечью, собственный sec которого всегда значительно превьппает вес кисти.

Вначале устанавливают кисть и предплечье в вертикальное положение относительно системы координат основания при заданном начальном положении остальных звеньев манипулятора; однократно измеряют начальные углы н„ч, т ниц ориентации кисти или предплечья в вертикальном положении в системе координат основа10 ния при заданном начальном положении остальных звеньев 1 и 2 манипулятора.

Снимают усилие, удерживающее

15 кисть и предплечье в положении с углами наклона Ч„„ц и Мн„ч, устанавливая их в вертикальное положение относительно горизонта. Снятие усилия происходит путем сброса давле20 ния в гидросистеме или пневмосистеме привода кисти и предплечья, определяют разность между начальным и конечным углами наклона кисти или предплечья по двум степеням свобо25 ды — М и ; корректируют математически путем ввода в ЗВИ манипулятора углов М и положение осей координат основания на величину этих углов, обеспечивая стабилизацию

3q кисти при движении ее по траектории, спланированной с учетом углов М и ч .

Прикладывая усилие к кисти и предплечью, поворачивают их на

35 угол 90 по одной из степеней свободы и кисть при этом устанавливается з горизонтальное положение, обеспечивая этим самым ее горизон тальную ориентацию. При другой ориен40 тации поворачивают кисть на соответствующий угол. Затем поворачивают. кисть вокруг ее продольной оси на угол крена У, устанавливая плос" кость кисти в горизонтальное положение.