Устройство для управления манипулятором

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании дистанционных копирующих манипуляторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. В устройстве с помощью введенных ключей производится коммутация цепей управления приводами задающего и исполнительного органов, что обеспечивает удержание в заданном положении органов, а также согласование положения задающего и исполнительного органов. Устройство также содержит интегратор, четыре сумматора, электрогидропривод и электропривод, датчики давления и положения, упругий элемент. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 T 13/00, 3}00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (,ь-., !

I (ь (Ть( ф

@({1

Я}

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292146/40-08 ! (22) 03.08.87 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (72) В. П. Березкин, Л. М. Лев пин и В. Ф. Суслов (53) 621.229.72 (088.8) (56) Проектирование следяп!их систем двустороннего действия. Под ред Кмле(1(ова В. С. — М.: Машиностргени(. 1980, с. 71 — 72. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МАНИП УЛЯТОРОМ (57) Изобретение относится к робототех}(и ке и может быть использовано при созИзобретение относится к ро >ототехнике и может быть использовано при создании дистанционных копирующих манипуляторов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения согласования положения задаю}цего и исполнительного органов манипулятора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит интегратор 1, первый сумматор 2, электрогидр )привод 3, первый датчик 4 положения, исполнительный орган 5, датчик 6 давления, второй сумматор 7, электропривод 8, упругий Э1емент 9, датчик 10 момента, второй датчик !1 положения, задающий орган 12ь третий сумматор !3, первый и ггорой ".-ючи 14 и 15 соответственно, четвер. ый сумматор 16, третий и четвертый ключи 17 и 18 соответственно.

Устройство работает следую}цим образом.

В исходном положении ключ 15 разомкнут, выход ключа 14 соединен с его вторым входом, ключи 17 и 18 замкну„.,Я0„„1565679 А 1

) дании дистанционных копирующих манипуляторов. Целью изобретения являет(я расширение функ«иона IbHblx возможностей устройства. В устройстве с Hî lo LH bio B Всденных ключей производится ко>}мутация цепей управления приводами 3;)даю}цс! о и исполнительного органов, что обеспеч ивае { LC >! 0H È(. В 3: ..Il! H :1{) i() "1{(!!! I {

0 {)! B HOB, а Та Кжс СО I . I (j(СО{З а }i li C 10. 1ОЖь !! i: )1 задаюшего и исполнительного орг(}нов. Ус-ройство также содержит интегригo!). четыре сумматора, эг!ектро("и;(ропр(!ВО,L H 3ë(кi !):)привод, датчики давления и положения, упруп}й элемент. Ил. ты. Испо. I ните 1 ьны и ОГ) Га н 1) и (а;{ь1 10! ций орга}! 12 }!}1. ()",;{-,i H 1(С!10 }«i >кll {{

ПОЛОЖЕНИИ, ПРИЧЕМ :1, ВзаИМНО ;:,О Ььжение мон(ет быть и!)011«ВО((}ь(!1.!м, В го; ле и рас.ог.- сованны;, H;)!! !;;) О(.

;и(H1! { }1 ДаЮ:1}(ь Го О .".1:,:: (! . . ° >{ 1 ветл Вус-. }юложе«11.(;:0«o.::

Г а}(а 5.

1C L)C, (!;l ",;..!.1{) !3 I) l б() "ы;) !101„((1 В

ДСИСТВ ь {И На 3}! LB! .:Il! И )1 Га мирует ((1!) ò!I11 Э.(смснг .} 1;)к:}х: (;ь;,,; ., чтобы изменсние вы )дногÎ си}нала;ш {чика 0, измеря о «ег:jeponм:i!j;!B)

ГО! 0 Э.1t .!!C}}TB 9 li OC,LH}ICI!Hol !) {!С )(« ключ 14 с в. о oм электрсприв01;. привело к включеник элсктроприво ш 8 и церсме}цени!о сго вь: .:: .!!{ п) вал,. и с{)с;:ненногo с i!ill {!е,.с". упрх гий .,!(и:

:}адьllОШ(ьГО Ор Г аиа !,1 HI! П !) а В, 1(ii ., { 001 задающего 12 и 1!ci!{)л (итс.}ьног() 5 )и 3:!ОВ буд .Т COI (ИСОВ}lнь(0 .; 01(то;) воздсиствис на зад I. ) .:j:-: Орl

BКЛЮЧЕНИЯ " Tp0ЙСТВji В р(1ООТ{ }1(ОбХО,,{!

МО ЗВМ КН ь ТЬ К.!(о-i l;), СÎ(. ;}И НИТЬ ВЫ ХО i ключа 14 с его il()рвым входом и ра1565679 ( з ! омкнуть ключи !7 и 18. В это «<л,чае ход интегратора l через, сумматор 16, люч 15 и сумматор 13 соединен с выодами датчиков 10 и 6. При этом при

Отсутствии силовых воздействий оператора на задаю!ций орган 12 и внешней нагрузки на исполнительный орган 5 выходной сигнал интегратора 1 соогветств) ет ll0 Всличине выходным сигнала >! датч иков 1 и 4, что определяет нулевое значение сигналов с выходов сумматоров 7 и 2 10

:и исключает при включении устройства в

>работу неуправляем ьц пере ме!цени я и нагрузки электронривода 8 и электрогидропривода 3 под действием переходных, процессов.

При вымол>!енин рас)о-, оператор, воз: действуя на задаю!ций орган !2, формирует управляющие сил».>ы с помощью ,. упругого элемен"а 9 и датчика 10, которые поступают черс) сум)1»г()р 13, клю: 15 и сумматор 16 на вход интегратора !. 20

Е! а вы ходе и:1 . еi ратор» формируются

CHl Hd, 1I>I УIIPd t3,1> НИЯ З»Г>!КН >>тв!МИ IIO 11ОЛО жению )лек(ронриводом н и электрогидроприводом 3 Под д(.и(гвием управляк)щих си>на.!>В с выхода интегратора 1, ноступаюгцих !а первые входы суммато ров 7 и 2, э.>ектроприво с 8 и электрогидроириво,i. 3 1еремещакхг соответственно задающий I исполнитслы!ый органы 5 и 12 со ск >ростьк>, пропорциональной управляющс му воздеис вию оператора на задаюцсий орган 12. Если при движении исполнительного орг»I>>I 5 на него воздействует внс ll! IIHH н:i: рузк», т<> величина этой нагрузки измеряет(ti дат !иком 6, выХОДН()И (. И1 Н(1(! К(>тОРОГО I!!>("l ".!1»Е Г На C>!I>IМ»т0р !3, г;се (равнив» ; >1 с гиги>1)!ом J»Tчика I (), со > г ветс твук>1> им унравля !ощс)!у во:<действию о:!ератор» В рс зульт>1с этого на выходе су л>матор» 13 ф<>рмируется сигнал, пропорциональный суMì(> !ест!г! нагр. dка на исполнительный орган 5 направ>сН» и (TOPOH >> ДВИ Ж(i! il ri ) И.IИ Р ЯЗНОСТИ

40 (если li;!Ã1)мзкd н»вс I p(Iх . с>>1(ж(i!!! K)) < è.loВы х во:>, с(>и(т ви и OI I pd I ора !i<1;* »..(а к>— щий орган 12 и нагру;ii(li llii н .!Ol>l тельн I>1 11 ор г ll! 5. Пол дей(рви(: м «111 пал<та вых(> са су «м!1 Oра 3, н(>сT>>II»inn!èõ >ер< з ключ I,>), сумматор 16 и и>.»егрн гор и» входы умматоров 7 и 2, электропривод 8 и )лектрогидропривод 3 перемещакгг з»дающий и исполнительный органы

1" > . - с0 «KopocTt>K), пропорциональной .: «: ли разности силовых воздействий, 50

>женных к задающему и исполнитель,му органам 12 и 5.

Если в процессе работы устройства требуется обеспечить длительное неподвижное положение задающего и исполнительного органов 12 и 5, то для выполнения этой операции ключи 15, 17 и 18 разомкнуты. При этом значение выходного сигнала интегратора 1 будет соответствовать выходным сигналам датчиков 11 и 4 углов задающего и исполнительного органов 12 и 5 соответственно и оставаться неизменным независимо от силовых воздействий на зада ощий и исполнительный органы 12 и 5. Это позволяет освободить оператор от участия в длительных операциях но удержанию задающего и HclIQJIHHT(. ëüíîãî органов 12 и 5 в неподвижном положении и обеспечивает высокую точность удержания непо iBижного положения.

Для вывода задающего и исполнительного органов 12 и 5 из неподвижного положения необходимо замкнуть ключ

15 и разомкнуть ключи 17 1 18. Это обеспечивает подключение выхода третьего сумматора 13 к входу интегратора 1, llа выходе которого в зависимости от упрaBляк)щих воздействий оператора на задающий орган 12 и нагр зки на исполнительный орган 5 формируются сигналь> управления, в соответствии с которыми осуществляется движение выходных валов электроприв<>да 8 и электрогидропривода 3 и связанных с ними задающего 2 и ис!юлнительного 5 органов соответственно.

Для выклк)чения устройства необходимо установить исполнительный орган 5 в исходное положение, разомкнуть ключ 15, замкнуть к)ночи 17 и 18, выход ключа !4 соединить с его вторым входом. Воздействуя на задающий орган 12 и управляя движением выходного вала электропривnда

8 с помогцi>K) изменения сигнала датчлка !

О, соедине <н)го через второй вход второго клктча 14 со входом электропривода 8, можно установить в требуемое положение задающий орган 12.

Форму>!и изобретения

Устройство для управления манипулятором, содержащее последовательно соедиtlat!!III интегратор, первый сумматор и

)лек!.рогидропривод, связанный гидравлически с датчиком давления, а кинема-!.Ически -- с первым датчиком положения, электропривод, кинематически связанный через упругий элемент с та>ччKO>,.; момента и непосредственно с вторым атчиком положения, соединенным выходом с первым входом второго сумматора. второй вход которого подключен к выходу интегратора, а также третий сумматор, соединенный первым входом с выходом датчика давления, а вторым входом с выходом датчика момента, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит первый, второй и третий ключи, а также после- довательно соединенные четвертый ключ и четвертый сумматор, второй вход которого! л656т9

Г оставитель г-. г!олитов

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верее hnI Pc ."<;, I I. 1;:, Заказ 1188 Тираж 895 ПодвигHI, е

ВНИИПИ Государственного комитета но изобрс .1 инм и«отк!1ыт <«i нр; ГХ !

13035, Москва, Ж--З5, Ра1 « ка« .:аб; 45

Производственно-издательский комбинат «Г!а: I >), г Ужг род.:,л 1,.: ..": . . 1и, подключен через второй ключ к выходу третьего сумматора, третий вход — через третий ключ к выходу первого датчика положения, а выход — к входу интегратора, соединенного выходом с входом четвертого ключа, первый вход Г!ервого ключа подключен к выходу второго сумматора, второй вход — к выходу датчика момента, а выход — и вхоту злектропривода.