Устройство для позиционного управления роботом- манипулятором

Устройство для позиционного управления роботом- манипулятором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е !!ц gggggg

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичвскик

Республик (о!) Дополнительное к авт. саид-ву (22) ЗаЯвлено14.06.76 (21) 2374660/25-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл

В 25 3 9/QQ

Гасударственный комитет

Совета Мнннстрое СССР по делам нзобретеннй н открытий (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень ¹45 (53) УДК 62-50 (088.8) (45) Дата опубликования описания20Л2 .78 (72) Авторы изобретения

М. А. Гладштейн, Р. A. Сорока и А. И. Фадеев

:i. .Òi.!

}! } c if

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к робототехннке и может быть использовано при проектировании устройств управления движением роботов-манипуляторов.

Известны устройства позиционного управления роботами-манипуляторами.

В устройстве (1), содержащем усилитель, привод, датчик обратной связи, блок синхронизации и блок и"ìÿ,òè,,для движения по траектории с высокой точностью требуется запоминание большого количества промежуточных точ к, что увеличивает время программирования.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для позиционного управления роботом-манипулятором (2), содержащее последовательно соединенные элемент сравнения, усилитель, привод и датчик положения, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения и последовательно соединенные блок синхронизации и блок памяти. !

Недостатками указанного устройства являются значительные затраты времени и низкая точность программирования, обусловленные тем, что в процессе обучения робота движению по траектории выбор запоминаемых позиций производится оператором приблизительно, без точного учета характера траектор!1Il. Hpll этом неизбежно либо запоминаются <:лн!пнис», избыточные позиции, на которые расходуется память устройства, либо, наоборот, запомненные поз!1ции нс обеспечива!От заданную точность воспроизведения траектории, что вызывает необходимость в повторнь:х корректирующих обучениях.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Сущность изобретения заключается В том, что устройство содержит цмп льсный элемент сравнения, реверсивный счетчик. экстраПОЛятОр И ПОСЛЕдоватЕЛьНО СОЕДИНЕННЫЕ задатчнк уставок позиций сх! ата и 1!Оч, BbIx(„" которого подключен ко втор;. I} Вхо15 ду элемента сравнения, а второй Bxoд — к первому выходу экстраполятора, второй выход которого, а так?ке Выход датчи!>!! ПОДОжения соединены соответственно с первым и Втор ь;м ВхОда х! ц !!и п л ьс ного эле! Рита сравнения, третий вход которого подключен

K выходу блока синхронизации, псрьый выход импульсного элемента сравнения соединен с первыми Входами блока памяти ll экстраполятора, второй Выход импульсногo эле686076

25 мента сравнения подключен к первому BYQду блока синхронизации, второй вход которого соединен с первым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого подключен ко второму выходу блока синхронизации, а второй выход — к третьему входу блока памяти, первый выход блока памяти соединен со вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход — со вторым входом экстраполятора, третий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для позиционного управления роботом-манипулятором.

Функциональная схема содержит элемент 1 сравнения, усилитель 2, привод 3, датчик 4 положения, импульсный элемент 5 сравнения; экстраполятор 6, ключ 7, задатчик 8 уставок позиций схвата, блок 9 памяти, реверсивный счетчик 10, блок 11 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

На этапе обучения ключ 7 подключает задатчик 8 уставок 11o3HIIHH схвата, например копир, к суммирующему входу элемента 1 сравнения соответствующей степени подвижности. Реверсивный счетчик 10 по каналу связи сигналом от блока l l синхронизации переводится в режим суммирования.

В режиме обучения от блока 11 синхронизации на управляющий вход импульсного элемента 5 сравнения по каналу управления начинают поступать тактовые управляющие импульсы. Информационный сигнал с выхода датчика 4 положения при движении схвата (или копира) по обучаемой траектории поступает непрерывно на информационный вход элемента 5 и считывается в моменты поступления тактовых импульсов. На первых и тактах сигналы положения с информационного выхода элемента 5 последовательно цостнпают на вход блока 9 памяти по каждой из степеней подвижности, куда записываются по сигналу «запись», поступающему на вход управления блока 9 памяти от блока синхронизации 11. Эти же сигналы положения с информационного Bhlxoza элемента 5 поступают на информационный вход блока 6, где хранятся для формирования экстраполирующей траектории. На (и+ 1) -м тактовом импульсе элемент 5 произведет сравнение информационного сигнала от датчика и информационного сигнала сформированного экстраполятором 6 по поступившим на него ранее и информационным сигналам. Гсли разность этих двух сигна1oB Но модулю не превышает заданную величину. то с логического выхода элемента 5 на вход блока 11 синхронизации йоступит сигнал, определяющий последующую работу устройства. На реверсивный счетчик !

О по каналу управления от блока 11 синхронизации поступит импульс, который запи30

S5 шет B него единицу. По сигналу управления в экстраполятор 6 будет записана информация о положении на { и - l ) -м такте с информационного выхода элемента 5 для госледующего экстраполирования траектории. Ес1Н на следующем такте сигнал Hd логическом выходе элемента 5 не изменился, то работа схемы повторится, т.е. в реверсивный счетчик 10 добавится еще одна единица и т.д. Устройство будет функционировать описанным образом, IIofi3 не изменится сигнал на логическом выходе элемента 5.

Пусть на некотором такте результат сравнения двух сигналов на входах элемента 5 изменился. Это вызовет изменение сигнала на входе блока синхронизации ll, на управляющий вход блока 9 памяти по каналу управления поступит сигнал «запись». Содержимое реверсивного счетчика 10 перепишется в блок 9 памяти, туда же, а также в экстраполятор 6 с информационного выхода элемента 5 запишется информация о положении на данном такте. Реверсивный счетчик 10 обнулится сигналом от блока 11 синхронизации, поступающим на управляющий вход реверсивного счетчика 10. В случае переполнения реверсивного счетчика 10 на вход блока 11 синхронизации по каналу управления поступит сигнал переполнения, который вызовет аналогичные операции.

В режиме воспроизведения ключ 7 подK;Iþ÷ит выход экстраполятора 6 к суммирующему входу блока сравнения 1. Реверсивный счетчик 10 сигналом «реверс» от блока 11 синхронизации по каналу управления переводится в режим вычитания. На первом такте воспроизведения по команде «считывание», поступающей по каналу управления от блока 11 синхронизации, N первых запомненных при обучении точек переписываются в экстраполятор 6 из блока 9 памяти. Блок 6 формирует траекторию, которая отрабатывается на протяжении п тактов. На и-м тактовом импульсе из блока памяти 9 в блок 6 будет переписана координата следующей точки и в реверсивный счетчик 10 число пропущенных тактов между соседними запомненными точками. Экстраполятор 6 будет воспроизводить траекторию заданное число тактов, т.е. до обнуления счетчика . О, содержимое которого на каждом такте уменьшается на 1. Обнуление реверсивного счетчика 10 вызовет появление сигнала на входе блока 11 синхронизации, который сформирует сигнал обращения к блок 9 памяти, обеспечит перепись координаты следующей точки из блока 9 памяти в блок 6, и передает новое число тактов экстраполяции в режиме обучения в реверсивный счетчик 10.

Изооретение позволяет повысить точность программирования и сугцественно сэкономить время, необходимое для обучения или переобучения промышленного робота-манипулятора, работающего, скажем, в сис686076

Фор чула изобретения

Составитель А. Лашев

Текред О. Луговая Корректор Л. Веселовская

Тираж l080 Подписное

Редактор Б. Герцен

Заказ 6845/10

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыл ий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патент.>. г. Ужгород ул. Проектная; 4 теме полностью или частично автоматизированного участка.

Устройство для позиционного управления роботом-манипулятором, содержащее последовательно соединенные элемент сравнения, усилитель, привод и датчик положения, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, и последовательно соединенные блок синхронизации и блок памяти, отлачиющееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит импульсный элемент сравнения, реверсивный счетчик, экстраполятор и последовательно соединенные задатчик уставок позиций схвата и кл оч, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, а второй вход — к первому выходу экстраполятора, второй выход которого, а также выход датчика положения соединены соответственно с первым и вторым входамп импутьсного элемечта сравнения, -ретий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, первый выход импульсного элемента сравнения соединен с первыми входами блока памяти и экстраполятора, второй выход импульсного элемента сравнения подключен к первому входу блоKB синхронизации, втОрОи вход KoTopoÃÎ соединен с первым выходом реверсивного счетчика, первый вxoä которого подключен ко второму выходу блока синхронизации, а вто10 рои выход — к третьему входу блока памяти, первый выход блока памяти соединен со вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход — со вторым входом экстрапслятора. третий вход которого подкгпочен к

15 третьему выходу блока синхронизации.

Источники информации, принятые âo внимание при экспертизе:

1. Патент США М 2988237, кл. 2) 4 — 1, 10. 12. 64.

2. Патент СШЛ Мв 3279624, кл. 214--1, 20 18.10.66.