Устройство для управления адаптивным роботом

Устройство для управления адаптивным роботом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных роботов, снабженных очувствленным схватом. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения захвата объектов, смещенных в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси схвата. Устройство содержит приводы сжатия губок схвата и подъема схвата, которые через соответствующие ключи подключены к выходу блока задания программы. Один из ключей управляется по сигналам датчика проскальзывания, которые усиливаются, дифференцируются и обрабатываются в последовательно соединенных пороговом элементе и первом триггере. Другой ключ управляется по сигналам тактильных датчиков, установленных на каждой из губок схвата, причем эти сигналы предварительно обрабатываются в элементе И. Устройство также содержит привод горизонтального перемещения схвата, который управляется по сигналам тактильных датчиков, обработанных в последовательно соединенных элементе ИЛИ, втором триггере и системе ключей. Если захватываемый объект смещен относительно оси схвата, то перед захватом объекта производится коррекция положения схвата относительно объекта по сигналам тактильных датчиков. При одновременном касании объекта обеими губками схвата производится захват объекта и его подъем в схвате. 1 и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А2 (51) 5 G 05 В 19/00, В 25 .! 9/16, 13 08

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На фигуре представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит схват 1, губки

2 схвата, деталь 3, датчик 4 проскальзывания, усилитель э, дифференциа- 2 тор 6, пброговый элемент 7, первый " ) д триггер 8, первый и второй приводы 9 и 10, тактильные датчики 11, блок 12 задания программы, элемент И 13, первый элемент НЕ 14, первый и второй ключи 1" и 1б, элемент ИЛИ 17, втоГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1188700 (21 436< 5!9/3! 08 (2, 26.01..88 (46) 07.02.90, Бюл, К 5 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) A.В. 1(узмичев, С.f:. Лебедев, А.И. Иайоров, IO.A. Рязанов и Е.В.Писменная (53) 621.229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1188700, кл. G 05 В 19/00, 1984. (>4) УСТРО11СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АДАПТИВНИИ РОБОТОМ (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных роботов, снабженных очувствленным схватом. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения захвата объектов, смещенных. в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси схвата.

Устройство содержит приводы сжатия губок схвата и подъема схвата, котоИзобретение относится к области робототехники, может быть использовано при создании адаптивных роботов, снабженных очувствленным схватом и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. Г 1188700.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства

I за счет обеспечения захвата объектов, смещенных в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси схвата.

2 рые через соответствующие ключи подключены к выходу блока задания программы. Один из ключей управляется по сигналам датчика проскальзывания, которые усиливаются, дифференцируются и обрабатываются в последовательно соединенных пороговом элементе и первом триггере, Другой ключ управляется по сигналам тактильных датчиков, установленных на каждой из губок схвата, причем эти сигналы предварительно обрабатываются в элементе И. Устройство также содержит привод горизонтального перемещения схвата, который управляется по сигналам тактильных датчиков, обработанных в последовательно соединенных элементе ИЛИ, втором триггере и системе ключей, Если захватываемый объект смещен относительно оси схвата, то перед захватом объекта производится коррекция положения схвата,относительно объекта по сигналам тактильных датчиков. При одновременном касании объекта обеими > губками схвата производится захват Ql объекта и его подъем в схвате. 1 ил, >ф

Маи

Пока сигнал на выходе дифференциатора G не достигает порога срабатывания порогового элемента 7, сигнал на первый вход триггера 8 не поступает и состояние устройства не изменяется: схват 1 продолжает подъем, а губки 2 все сильнее снимают деталь 3. Когда сила сжатия губок 2 схвата 1 оказывается достаточной для надежной фиксации детали 3, происходит отрыв ее от рабочей поверхности. При этом за короткое время детали 3 сообщается кине, матическая энергия, что фиксируется

Ь атчиком 4 проскальзывания как крат3 1Я15 рой триггер 18, третий и четвертый ключи 19 и 20, блок 21 питания, пятый ключ 22, третий привод 23 гори- зонтального перемещения, второй элемент ilE 24.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии схват 1 подведен к захватываемой детали 3, находя- lð щейся на рабочей поверхности и имеюцей линейное смещение в горизонтальном направлении по оси Х относительно вертикальной оси симметрии схвата

1. Губки 2 схвата 1 разведены, сигна- !5 лы с тактильных датчиков 11 отсутствуют, элемент И 13 имеет .на выходе "0", при этом второй ключ 16 разомкнут, а. пятый ключ 22 единичным сигналом с элемента llE 24 замкнут. При включении 20 устройства на втором выходе блока 12 задания программы формируется одиночйый импульс, который устанавливает триггер 8 в нулевое состояние, тогда на выходе элемента НЕ 14 появляется 25

"1" и первый ключ 15 замыкается.

С третьего выхода блока 12 задания программы подается команда, например напряжение на сжатие губок 2 схвата 1, Эта команда через откры. тый первый ключ 1 поступает на привод 9 сжатия. Губки 2 схвата 1 начинают сниматьсл. Одновременно с этим с прямого выхода триггера 18, который в исходном состоянии находился безразлично в каком состоянии, например

35 единичном, единичный .сигнал держит третий ключ 19 в замкнутом состоянии, а нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 18 дернит четвертый ключ U e разомкнутом состоянии ° Тогда положительный потенциал с клеммы

"плюс" блока 21 питания: через замкнутые третий.и пятый ключи 19 и 22 поступает на привод 23 горизонтальногс перемещения, который будет перемещать схват 1 в одном из направлений по оси, причем безразлично в каком.

Поскольку деталь 3 смещена по оси Х относительно вертикальной оси симмет- О ,,рии схвата, 1, то при горизонтальном перемещении схвата 1 и одновременном сжатии губок 2 происходит касание поверхности детали 3 только с одним из тактильных датчиков 11, сигнал с ко торого, пройдя через элемент ИЛИ 17, изменяет состояние триггера 18 на противоположное, На прямом выходе триггера 18 появляется "0", а на инверсном "1". Тогда третий ключ 19 размыкается, а четвертый ключ 20 замыкается, и уже отрицательный потенциал с клеммы "минус," блока 21 питания через замкнутые четвертый и пятый ключи 20 и 22 поступает на привод 23 горизонтального перемещения, который перемецает охват 1 в противоположном направлении до касания с другим тактильным датчиком 11а

Далее последовательность действий повторяется до тех пор, пока оба тактильных датчика 11 одновременно не коснутся поверхности детали 3. На выходе элемента И 13 будет "1", поэтому пятый ключ 22 разомкнется, а второй ключ 16 замкнется. Команда на привод

23 горизонтального перемещения поступать не будет независимо от состояния триггера 18, и горизонтальное перемецение схвата 1 прекратится. С первого выхода блока 12 задания программы подается команда, например, на подъем схвата 1. Эта команда через замкнутый второй ключ 16 поступает на привод 10 подъема. Последний начинает подъем схвата 1, губки 2 схвата 1 продолжают сжиматься, сильнее охватывая деталь 3. Однако иэ-за недостаточного сжатия губок 2 деталь 3 проскальзывает в них, пррдолжая оставаться на рабочей поверхности. По мере увеличения сжатия губок 2 проскальзывание детали 3 уменьшается, при этом растет нагрузка на схват. 1. Нагрузка растет, пока имеет место процесс проскальзывания детали 3. Величину этой механической нагрузки регистрирует датчик 4 проскальзывания (например, тензорезистор или и ьезодатчик). Напряжение с датчика 4 проскальзывания усиливается усилителем 5 и дифференцируется дифференциатором 6 °

6 6 оси симметрии схвата 1, а это в свою очередь расширяет функциональные возможности устройства для управления адапти вным роботом.

Формула изобретения

Составител ь Е, Политов

Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор E. Папп. Заказ 279 Тираж 692 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101

5 1541 5 ковременное резкое увеличение веса детали 3, т.е. увеличение механической нагрузки на схват 1. Сигнал, сни- . маемый с датчика 4 проскальзывания, в этот момент имеет выброс, Этот сигнал усиливается усилителем 5 и дифференцируется дифференциатором 6, На выходе последнего формируется импульс большой амплитуды, который приводит к срабатыванию порогового элемента 7.

Выходной импульс порогового элемента

7 переводит триггер 8 в единичное состояние и сигнал с элемента НЕ 14 размыкает первый ключ 15, при этом прекрацается поступление команды с блока

12 задания программы на привод 9 сжатия. Деталь 3 захвачена.

Дальнейшие манипуляции с деталью производятся согласно программе 20 движения робота.

Таким образом, изобретение обеспечивает не только прекращение сжатия детали 3 в момент, когда она перестает проскальзывать в. губках 2 схвата 1,25 но и надежный захват детали 3 при ее возможном смещении в горизонтальном направлении относительно вертикальной

Устройство для управления адаптивным роботом по авт.св, У 1188700, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит второй элемент НЕ, последовательно соединенные элемент ИЛИ, второй триггер и третий ключ, а также последовательно подключенные блок питания, четвертый ключ, пятый ключ и третий привод, причем выходы тактильных датчиков соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента И через второй элемент

НЕ подключен к второму входу пятого ключа, первый вход которого соединен с выходом третьего ключа, подключеннога вторым входом к второму выходу блока питания, а второй выход второго триггера соединен с вторым входом четвертого ключа.