Система управления дистанционным манипулятором
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сове Советских
Социалистически
Республик
11ц 582090 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.09.75 (21) 2171884/25-24 . с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень ¹ 44 (45) Дата опубликования описания 23.11.77 (51) М. Кл. В 25J 13/00
G 05В 11/01
Государственный комитет
Совета 1т1нннстрав СССР (53) УДК 62-50(088.8) ло делам изобретений открытий (72) Автор изобретения
Л. И. Слуцкий (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫМ
МАНИПУЛЯТОРОМ
Изобретение относится к области манипуляторостроения и может оыть использовано при создании дистанционных манипуляторов.
Известны дистанционные манипуляторы.
Манипулятор (1), содержащий датчики перемещений задающего органа, усилители и исполнительные механизмы исполнительного органа, имеет тот недостаток, что при работе с ним оператор испытывает большие физические нагрузки.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является дистанционный манипулятор (2), содержащий вычислительное устройство, соответствующие входы которого соединены с выходами датчиков перемещения плечевого и локтевого шарниров задающего устройства и датчиков положения плечевого и локтевого суставов, а выходы — с входами приводов плечевого и локтевого суставов, датчик перемещения запястья, подключенный через блок астатического управления к входу привода запястья, датчик перемещения схвата, соединенный через блок позиционного управления с входом привода схвата, и датчик положения схвата, подключенный к одному из входов блока позиционного управления.
При работе с указанным манипулятором физические нагрузки на оператора уменьшены. Однако параметры его системы управления фиксированы, что не позволяет оптимальным образом настраивать систему для выполнения как грубых, так и особо точных операций с учетом специфики, вносимой челове5 ком-оператором.
Цель изобретения — расширение области применения манипулятора.
Это достигается тем, что система управления дистанционным манипулятором содер>кит
10 последовательно соединенные датчик усилия сжатия рукоятки задающего устройства и блок изменения коэффициента усиления, выход которого подключен к одному из входов вычислительного устройства и блока астати15 ческо о управления.
Иа чертеже представлена функциональная схема системы управления дистанционным манипулятором.
Она содержит датчики 1 и 2 перемещения
20 плечевого шарнира, датчик 3 перемещения локтевого шарнира, датчик 4 усилия сжатия рукоятки. датчик 5 перемещения запястья, дат п1к 6 перемещения схвата, которые образуют задающее устройство 7, исполнительный
25 орган 8, состоящий из приводов 9, 10 плечевого сустава, привода 11 локтевого сустава, датчиков 12, 13 положения плечевого сустава, датчика 14 положения локтевого сустава, привода 15 запястья, привода 16 схвата, дат30 чика 17 поло>кения схвата, а также вычисли582090 тельное устройство 18, блок 19 изменения коэффициента усиления, блок 20 астатнческого управления, блок 21 позиционного управлеН И 1(.
Система управления дистанционным манипулятором работает следующим образом.
Воздействуя на рукоятку, оператор с помощью основной цепи управления обеспечивает перемещения элементов исполнительного органа манипулятора со скоростями, пропорциональными величинам относительных перемещений элементов задающего устройства.
Эта информация снимается с помощью датчиков 1, 2, 3. Полученные сигналы поступают в вычислительное устройство 18, где по известным из прототипа формулам перерабатываются в сигналы, попадающие на приводы 9, 10, 11. Для этого в устройство 18 подаются также сигналы с датчиков 12, 13, 14. Астатическое управление вращением запястья осуществляется от датчика 5, а позиционное управление работой схвата — от датчика 6 с использованием обратной связи от датчика
17. Скорость перемещения исполнительного органа манипулятора регулируется оператором, который силой сжатия рукоятки управления посредством датчика 4 задает величину коэффициента усиления машины. Сигнал с датчика 4, преобразованный в блоке 19, поступает в устройство 18, а также в качестве сомножителя сигнала с датчика 5 — в блок
20. Величина коэффициента усиления при этом регулируется в соответствии с индивидуальными особенностями оператора и требованиями к точности и скорости выполнения производственной операции. Максимальное и минимальное (с учетом реализуемости) значения коэффициента усиления обеспечивают соответственно максимальное быстродействие и точность работы системы «оператор — манипулятор».
Предлагаемая система позволяет .при выполнении не требующих точности транспортировочных операций достигнуть повышения быстродействия по сравнению с режймами, хара ктернз 101цнмнся Въ|сокон тОчнОстью р аботы системы, в среднем более чем в пять
5 раз. При работе в режимах повышенной точности ошибки системы по сравнению с режимами транспортирования могут быть уменьшены в среднем также более чем в нят1 раз.
Формула изобретения
Система управления дистанционным манипулятором, содержащая вычислительное уст15 рОистВО, соответствую1цие входы которого соединены с выходами датчиков перемещения плечевого н локтевого шарниров задающего устройства и датчиков положения плечевого и локтевого суставов, а выходы — с входами
20 приводо в плечевого и локтевого суставов, датчик перемещения запястья, подключенный через блок астатического управления к входу привода запястья, датчик перемещения схвата, соединенный через блок позиционного
25 управления с входом привода схвата, и датчик положения схвата, подключенный к одному из входов блока позиционного управления, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения манипуляЗО тора, система содержит последовательно соединенные датчик усилия сжатия рукоятки задающего устройства и блок изменения коэффициента усиления, выход которого подключен к одному из входов вычислительного уст35 ройства и блока астатического управления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
40 1. Каталог-справочник «Манипуляторы».
Л., 1968, с. 93.
2. Авторское свидетельство СССР №271252, кл. В 25J 3/04, 1969.
Редактор И. Грузова
Составитель Е. Политов
Техред Е. Митрофанова
Корректор Л, Орлова
Заказ 3349/15 Изд. № 919 Тираж 1130
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Подписное