Устройство для управления промышленным роботом

Устройство для управления промышленным роботом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании промышленных роботов, обеспечивающих перенос грузов различной массы с различными скоростями. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет реализации квазиоптимальных по быстродействию алгоритмов управления, инвариантных изменению момента инерции нагрузки. Устройство содержит блок задания программы, вычислительный блок, блок управления , приводы, связанные с датчиками положения, датчик момента, а также дифференциатор , выпрямитель и сумматоры. 3 ил. (Л ю аяЛ. оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 25 J 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3889615/25-08 (22) 26.04.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Минский радиотехнический институт (72) В. П. Кузнецов, В. И. Кордонский, А. В. Коломенцев, Ф. В. Фурман и В. М. Жигулин (53) 621-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 597552, кл. В 25 1 9/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1170428, кл. В 25 J 9/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫМ РОБОТОМ

„„SU„„1271739 (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании промышленных роботов, обеспечивающих перенос грузов различной массы с различными скоростями. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет реализации квазиоптимальных по быстродействию алгоритмов управления, инвариантных изменению момента инерции нагрузки. Устройство содержит блок задания программы, вычислительный блок, блок управления, приводы, связанные с датчиками положения, датчик момента, а также дифференциатор, выпрямитель и сумматоры.

3 ил.

1271739

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании промышленных роботов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства за счет реализации квазиоптимальных по быстродействию алгоритмов управления, инвариантных к изменению момента инерции нагрузки.

На фиг.! представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — схема вычислительного блока; на фиг.3 — схема блока управления.

Устройство содержит блок 1 задания программы, первый сумматор 2, дифференциатор 3, выпрямитель 4, первый усилитель 5, первый привод 6, датчик 7 момента, первый датчик 8 положения, второй сумматор 9, второй усилитель 10, второй привод 11, второй датчик 12 положения. Вычислительный блок 13, блок 14 управления, третий сумматор 15, э»емент

ИЛИ 16, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20, блоки выборки-запоминания, первый 21, второй 22, третий 23 сумматоры, первый 24, второй 25, третий 26 элементы задержки, генератор 27 тактовых имтльсов, умножитель 28, выпрямитель 29, компаратор 30, первый 31, второй 32 коммутаторы, усилитель ЗЗ, первый 34, второ" 35 пороговые элементы.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой технологического цикла, хранящейся в блоке 1 задания прог!)аммы, HB E. го выходах поя))чя!Отся сигналы, соответствующие требуемым перемещениям приводов 6 и 11. Ilo перепаду сигнала на первом выходе блока задания программы на выходе выпрямителя 4 появляется короткий импульс, который обнуляет сигнал на выходе вычислительного блока 13. Сигнал с первого выхода блока l задания программы сравнивается в первом сумматоре 2 с сигналом от первого датчика 8 положения, и сформированная ошибка U поступает в блок 14 управления.

На выходе блока 14 управления появляется постоянный сигнал U>p соответствук)щей полярности. Этот сигнал сравнивается с сигналом с выхода датчика 7 момента, и ошибка по моменту через первый усилитель 5 и привод 6 (привод вращения) начинает разгон исполнительного органа промышленного робота с постоянным моментом.

При равноускорснном движении величина пути торможения (!>г = v>>) + à!т/2

2 с учетом V. = -dT-, определяется как функция кинетический энергии

I ч» 1 1. „К..

2 М К„П>n где М =!а = V>n/К, — момент, развиваемый приводом 6; а — ускорение; U>n — сигнал, пропорциональный требуемому значению момента привода 6; К, — коэффициент передачи датчика 7 момента; 1 — момент инерции вращающихся частей; vp — скорость вращения; U„выходной сигнал вычислительного блока 13; ʄ— коэффициент его

В соответствии с этим сигнал на выходе блока 14 управления определяется из выражения — U>psIg)) (I Uo>uI — UnKp) x

1О x signU при IUo t) Uo

11 =

KUoo> гри I U. Up, где К> — — К,.К,, /К,. U in = 1, К,,„— коэффициент передачи датчика 8 положения.

Вычисл ительный блок 13 осуществляет интегрирование сигнала, пропорционального моменту привода 6, по сигналу, пропорциональному положению привода 6 Ilo формуле и!)ямоуго.чьников

20 Й

Формула изобретения

Устройство для управления промышленным роботом, содержащее последовательно соединенные блок задания программ, дифференциатор и выпрямитель, последователь45 но подключенные первыи усилитель и первый привод, механически связанный с датчиком момента и первым датчиком положения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, подключенного вторым входом к первому выходу блока задания программь), второй выход которого через последовательно соединенные второй сумматор и второй усилитель подключен к входу второго привода, механически связанного с вторым датчиком положения, соединенного

Б выходом с вторым входом второго сумматора, отличаюи!ееся тем, что с целью повышения быстродействия устройства, в него дополнительно введены последовательно соедиU.-.= К М1 р;=K(Xdq, У1 где К вЂ” — коэффициент пропорциональности; — угол поворота привода 6, М вЂ” момент, развиваемый приводом 6; >!)> и >г> — соответственно начальное и конечное положения привода 6.

Таким образом, разгон продолжается до тех пор, пока сигнал на выходе вычислительного блока 13 не сравнивается по величине с сигналом ошибки I U I. После чего на выходе блока 14 управления появляется сигнал противоположной полярности и начинается торможение привода 6. При выполнении условия Uo I (1)о на выходе блока 14 управления появляется сигнал, пропорциод нальный ошибке KUo, и исполнительный орган стабилизируется в требуемом положении. Здесь Up постоянная уставка, определяющая условие перехода на линейный режим.

1271739

Фиг. Z

Составитель Е. !1<>питон

Тсхрет И. Верее уоррен)ор (..)ичок<>с()H

Тираж !031 !1о. ди и шин

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Ьугир

Заказ 6289> 8 ненные вычислительный блок, блок управления и третий сумматор, выход которого подключен к входу первого усилителя, второй вход — к выходу датчика момента и первому входу вычислительного блока, соедипенного вторым входом с выходом выпрямителя, а третьим входом — с выходом первого датчика положения, причем выход первого сумматора подключен к второму входу блока управления.