Всесоюзнаят:^птшггшйчев||авторыi ;высшее техническое училище им. н. э. баумана
О П И С А H И Е 389922
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со!оз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства. №вЂ”
Заявлено 15 If.1972 (№ 1747755/25-8) с присоединением заявки №
Приоритет—
Опубликовано 11.Vll.1973. Бюллетень № 30
Дата опубликования о писания 22.XI.1973
М. Кл. В 25j 1/00
Гасударственный камитет
Савста Министрав СССР па делам изобретений и аткрытий
УДК 621.376.52(088.8) 8CECuVaSAI
:, .. -..-.- . -::;о- I.,. .ЧИ4Ф
Авторы 1, :-э.",- : ЕИЛ изобретения В. С. Кулешов, H. А, Дакота, Е. И. Кубарев, А. А, Пакин и Л. H. Петрбв
Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. 3. Баумана
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ДИСТАНЦИОННЫМ КОПИРУЮЩИМ МАНИПУЛЯТОРОМ
Изобретение относится к области машиностроения.
Известна система управления дистанционным копирующим манипулятором, обладающая свойством активного отражения усилия нагрузки на задающий орган и содержащая исполнительную следящую систему, выполненную в виде последовательно соединенных усилителя, исполнительного элемента и исполнительного органа, соединенного с нагрузкой, датчиком нагрузки и датчиком положения, выход которого подключен к одному из входов усилителя, и систему воспроизведения усилия нагрузки на задающем органе, выполненную в виде последовательно соединенных усилителя, исполнительного элемента и механической передачи, соединенной с задающим органом, датчиком нагрузки и датчиком положения, выход которого подключен к другому входу усилителя исполнительной следящей системы, причем в систему управления введен переключатель режимов работы, в одном положении которого сигнал датчика нагрузки исполнительной системы суммируется с сигналом датчика нагрузки задающей системы, а в другом положении — сигнал датчика нагрузки исполнительной системы поступает в качестве напряжения, опорного для прохождения сигнала датчика нагрузки задающей стороны на логическое устройство.
Однако наличие в логическом устройстве большого числа резисторов и диодов усложняет систему управления и уменьшает ее надежность.
5 С целью упрощения и повышения надежности в предлагаемой системе логическое устройство выполнено в виде диодного моста, углы одной диагонали которого подключены через контакты переключателя режимов работы к
10 выходу датчика нагрузки исполнительной системы и через входное сопротивление усилителя к выходу датчика нагрузки задающей системы, а концы другой диагонали через резистор соединены с общей шиной датчиков»а15 грузки.
На чертеже изображена схема системы управления манипулятором.
Система содержит следующие функц!!Опальные элcменть!; исполнителы(учо слсдящу ю си20 стему, содержащую усилитель 1, исполнительный элемент 2 и исполнительный орган 8, соединенный через датчик 4 нагрузки исполнительной системы с нагрузкой 5 и датчиком 6 положения, выход которого подключен к одному из входов усилителя 1; систему воспроизведения усилителя нагрузки, содержащую усилитель 7, исполнительный элемент 8 с необратимой механической передачей 9, соединенной через датчик 10 нагрузки задающей систе30 мы с задающим органом 11 и датчиком 12 положения, выход которого подключен к другому входу усилителя 1; логическое устройство, содержащее диоды 18 — lб, образующие диодный мост, подключенный плоюсовым и минусовь;м узлами диагонали соответственно через резисторы 17 и 18 к общей шине датчиков нагрузки; переключатель 19 режимов работы с двумя группами переключающих контактов, имеющих следующие подключения: средние контакты подключены к датчику 4 нагрузки исполнительной системы и через входное сопротивление к датчику 10 нагрузки задающей системы, нормально замкнутые контакты подключены к входам логического устройства и нормально разомкнутые контакты соединены между собой.
Предлагаемая система может работать в двух режимах: в первом режиме, когда сигнал датчика нагрузки исполнительной системы 4 поступает через контакты переключателя 19 на логическое устройство и создает на рези сторах 17 и 18 опорное напряжение для прохождения сигнала датчика нагрузки задающей системы 10; во втором режиме, когда сигнал датчика 4 нагрузки исполнительной системы через контакты переключателя 19 суммируется с сигналом датчика нагрузки задающей системы на входном сопротивлении усилителя 7.
Работа системы в первом режиме происходит следующим образом.
На исполнительном органе действует нагрузка б. Сигнал датчика 4, измеряющего величину этой нагрузки, поступает через контакты переключателя 19 на вход логического устройства и в зависимости от полярности создает опорное напряжение на каком-нибудь одном резисторе.
Полярности сигналов датчиков нагрузки 4 и
10 находятся в таком состоянии, что если оператор создает усилие, направленное в сторону действия нагрузки, то сигнал датчика 4 поступает на диод, на котором нет опорного напряжения, если же оператор создает усилие противоположного направления, то сигнал датчика 4 поступает на диод, на котором есть опорное напряжение.
Если оператор не создает усилия на задающем органе, тогда последний неподвижен, так как сигнал датчика 10 нагрузки равен нулю, а сигнал датчика 4 в данном положении переключателя не поступает на вход усилителя 7 задающей системы. Вследствие неподвижности задающего органа исполнительный орган также находится в покое, удерживая груз.
Таким образом, оператор может удерживать груз, не создавая при этом усилия.
Если оператор прикладывает незначительное усилие, направленное в сторону действия нагрузки, тогда сигнал датчика 10, измеряющего это усилие, проходит через входное сопротивление усилителя 7, контакты переключателя
19, диод 15 и резистор 18. При этом на входном сопротивлении усилителя 7 создается падение напряжения, которое инициирует систему воспроизведения усилителя нагрузки. Си55
Система управления дистанционным копирующим манипулятором, содержащая исполнительную следящую систему, выполненную в виде последовательно соединенных усилителя, исполнительного элемента и исполнительного органа, соединенного с нагрузкой, датчиком нагрузки и датчиком положения, выход которого подключен к одному из входов усилителя, и систему воспроизведения усилия нагрузки на задающем органе, выполненную в виде последовательно соединенных усилителя, исполнительного элемента и механической пере389922 ,4 стема поворачивает необратимую со стороны оператора механическую передачу, приводя в движение задающий орган в направлении деиствия силы оператора.
При движении задающего органа происходит движение исполнительного органа в сторону груза, при этом оператор этот груз »е ощущает. сли оператор прикладывает усилие, направленное против действия нагрузки, то сигнал датчика 10, измеряющего это усилие, поступает через входное сопротивление усилителя i и контакты переключателя 19 на катод диода 14, имеющий на аноде подпорное напря - жение, равное падению напряжения на резисторе 18, от прохождения сигнала датчика 4 нагрузки.
Если усилие оператора по абсолютной величине не превышает усилия, создаваемого нагрузкой, сигнал датчика 10 не создает падения напряжения на входном сопротивлении усилителя 7, так как диод 14 заперт. Движения нет.
Если усилие оператора незначительно превышает усилие нагрузки, на входном сопротивлении усилителя создается падение напряжения от прохождения разности сигналов датчиков 10 и 4, которое поступает на систему воспроизведения усилия нагрузки. Система поворачивает необратимую со стороны оператора механическую передачу, приводя в движение задающий орган в направлении действия силы оператора.
При движении задающего органа происходит движение исполнительного органа в сторону подъема груза, причем оператор ощущает вес этого груза.
Работа системы во втором режиме происходит следующим образом.
При создании нагрузкой на исполнительном
4О органе некоторого усилия величина нагрузки измеряется датчиком 4, сигнал которого поступает через контакты переключателя 19 на вход системы воспроизведения усилия нагрузки, замкнутой отрицательной обратной связью
45 по усилию на задающем органе 11 при помощи датчика 10 нагрузки. Тогда при наличии усилия на исполнительном органе на выходе системы воспроизведения усилия нагрузки, т. е. на задающем органе, также создается усиЬо лие
Предмет изобретения
389922
1 1
Ц7
Составитель Т. Юдахина
Техред Л. Грачева Корректоры: Л. Новожилова и М. Лейзерман
Редактор В. Новоселова
Заказ 3052/4 Изд. № !727 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 дачи, соединенной с задающим органом, датчиком нагрузки и датчиком положения, выход которого подключен к другому входу усилителя исполнительной следящей системы, причем в систему управления введен переключатель режимов работы, в одном положении которого сигнал датчика нагрузки исполнительной системы суммируется с сигналом датчика нагрузки задающей системы, а в другом положении — сигнал датчика нагрузки исполнительной системы поступает в качестве напряжения, опорного для прохождения сигнала датчика нагрузки задающей стороны на логическое устройство, отличающпяся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности системы, логическое устройство выполнено в
5 виде диодного моста, узлы одной диагонали которого подключены через контакты переключателя режимов работы к выходу датчика нагрузки исполнительной системы и через входvое сопротивление усилителя к выходу датчи10 ка нагрузки задающей системы, а концы другой диагонали через резистор соединены с общей шиной датчиков нагрузки.
