Патент ссср 417270

 

О П И С А Н И Е 4I7270

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз СоветскиХ.

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В 251 9!00

Заявлено 05.IV.1972 (№ 1769878/25-8) с присоединением заявки № 1769877/25-8

Приоритет

Опубликовано 28.II.1974. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 17.VII.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам ивооретвний и открытий

УДК 62-229.7(088.8) Авторы изобретения

Г. Б. Браверман, A. Е. Кобринский, А. И. Корендясев, Б. Л. Саламандра, В. В. Стаценко и Л. И. Тывес

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения

Заявитель

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ

РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны способы управления промышленными роботами, заключающиеся в том, что составляют программу движения приводов робота и воспроизводят ее с помощью программного устройства. Недостаток известных способов состоит в том, что они не обеспечивают возможности манипулирования объектами, на которые наложены внешние связи, так как при этом необходимо точно воспроизводить заданную траекторию движения, и малейшее рассогласование системы, которое может возникнуть в процессе работы, приводит к кинем атической несовместимости системы

«основание — объект — манипулятор-робот» и к выводу из строя ее узлов.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что программируют кроме привода захвата движения стольких приводов, сколько степеней свободы имеет кинематическая цепь «основание — объект — манимулятор-робот», а остальные приводы звеньев робота отключают от источников питания и обеспечивают свободу их перемещений или переводят в режим автоматической компенсации сил сопротивлений, действующих в этих приводах и кинематической цепи.

На фиг. 1 показана одна из возможных схем реализации описываемого способа с отключенными приводами; на фиг. 2 — схема реализации описываемого способа с приводами, переведенными в режим автоматической компенсации сил сопротивления.

1 — 4 — звенья робота-манипулятора; 5— объект манипулирования; 6 — связи, наложенные на объект манипулирования (направляющие); 7 — 9 — приводы звеньев манипулятора;

10 — 12 — сервоклапаны; 13 — программное

10 устройство; 14 — 16 — краны-переключатели;

17 — 19 — гидронасосы; 20 — 22 — сливы, 23—

25 — датчики усилия, 26 — 28 — усилители сигналов датчиков.

Устройство в соответствии с предлагаемым

15 способом работает следующим образом. При работе с объектом манипулирования, на который не наложены связи, все приводы 7 — 9 через краны-переключатели 14 — 16 соединены с насосами (источниками питания) 17 — 19 и от20 рабатывают движения с помощью сервоклапанов 10 — 12 в соответствии с командами, поступающими от программного устройства 13. В этом случае рассматриваемая система «манипулятор — объект» имеет три степени свободы.

25 При работе с объектом манипулирования 5, на который наложены связи 6, система в целом имеет меньшее число степеней свободы, и задание программ движения всех приводов делает ее неработоспособной. В рассматриваеЗО мом примере система имеет одну степень сво417270

35 боды, и для обеспечения работоспособности необходимо задавать движения только от одного привода, например 8, а остальные отключить от насосов 17, 19 и соединить полости гидроцилиндров 7, 9 через краны-переключатели 14, 16 со сливами 20, 22, обеспечив тем самым свободу перемещения соответствующих шарниров механизма. Таким образом, на этапах работы с объектами манипулирования, на которые наложены связи, от программного устройства срабатывают краны-переключатели и система адаптируется к новым условиям, к связям. В соответствии с предложенным способом организуется управление любым типом приводов робота-манипулятора (электрическим, пневматическим, гидравлическим) .

В рассматриваемом примере кинематическая цепь «основание — манипулятор— объект манипулирования» имеет одну степень свободы, и для обеспечения работоспособности необходимо программное задание движения только одного привода, например 8, а остальные приводы желательно переключить в режим автоматической компенсации сил сопротивлений, действующих в шарнирах и самих приводах. Для этого на этапе перемещения объекта в направляющих программное устройство отсоединяет сервоклапаны соответствующих приводов от программоносителя и подает на сервоклапаны сигналы датчиков 23, 25, преобразованные усилителями 2б, 28.

В простейшем случае в качестве датчиков усилия могут служить проволочные датчики сопротивления, наклеенные на соответствующие элементы конструкции. Задачей след-,щей системы является такое перемещение элементов привода, которое бы обеспечило заданное значение сигнала датчика усилия (например, нулевое). При работе привода 8,управляемого по программе, вследствие действия сопротивлений в соединениях в сами; приводах происходит нагружение элементов конструкции (цепи). Это нагружепие воспринимается датчиками, и следящие системы автоматически их компенсируют, разгружая привод 8. Здесь необходимо также отметить следу;ощее: следящая система работает с запаз; ывапием, поэтому для ооеспечення работоспособности устройства в целом, .есбходимо, с одной стороны, уменьшать запаздыв-lrrrre, а с другой, обеспечить максимальнуlo годатливость привода при отсутствии управляюп,его сигнала датчика. B гидроприводе эта полатливость может быть Обеспечена использов",пнем золотника с отрицательным перекрытием. Тогда при отсутствии сигнала с да", ка обе по".ости приводов 7, 9 будут отключены от насосов и соединены со сливами.

Предмет изобретения

Способ управления про. ышленным роботом-манипулятором, заключающийся в том, что составляют программу движения приводов и воспроизводят ее с помощью программного устройства, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности манипулирования объектами, па .оторые наложены внешние связи, программируют двии ения стольких приводов, кроме привода схвата, сколько степеней свободы имеет кинематическая цепь «основание — объект — манипулятор», а остальные приводы звеньев отключают от источников питания и обеспечивают свободу их перемещений либо переводят в режим автоматической комгенсации сопротивлений в кинематической цепи и приводах.