Система управления суставом очувствленного манипулятора

Система управления суставом очувствленного манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз -Советскик

Социалистическик

Республик б (u> 748341

+ г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080678 (21) 2625616/18-24 (51)М. Кл.

G 05 В 11/00

В 25 Х 13/00 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР оо «ел4м и:юбретеиий и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень Р 26 (53) УДК 62-50 (088.8) Дата опубликования Описания 150780 (72) Автор изобретения

А. Н. Ядыкин (71) Заявитель (54) CHCTENA УПРАВЛЕНИЯ СУСТАВОМ

ОЧУВСТВЛЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА

Ф Мб б Юйбббб

Изобретение относится к облаСти манипуляторостроения и может быть использовано при создании cèñòåì управления манипуляторами. 5

Известны системы управления суставом очувствленного манипулятора.

Система (1), содержащая датчики положения задающего и исполнительного органов, датчики скорости задающего и исполнительного органов,сумматоры, усилители и приводы задающего и исполнительного органов, имеет невысокую точность передачи положения и низкое быстродействие. 15

Наиболее близким техническим реше- нием к данному изобретению являет. ся система 21, содержащая последовательно соединенные датчик положения задающего органа, первый масштаб-2п фй усилитель, первый блок коррекции и привод задающего органа, последовательно соединенные датчик положения исполнительного органа, второй масштабный усилитель, второй сумматор, второй блок коррекции и привод исполнительного органа, последовательно соединенные датчик скорости задающего органа, третий масштабный усилитель и третий сумматор, выход 30 ббЖ4Юббб .,б ».. - б ° б м Л которого подключен ко второму входу первого блока коррекции, последовательно соединенные датчик скорости исполнительного органа, четвертый масштабный усилитель и четвертый сумматор, втброй вход которого подключен ко второму выходу третьего масштабного усилителя, а выход — ко второму входу второго блока коррекции, второй выход первого масштабного усилителя соединен со вторым входом второго сумматора, второй выход второго масштабного усилителя подключен ко.второму входу -первого..сумматора, а второй выход четвертого масштабного усилителя соединен со вторым входом третьего сумматора.

Недостатком такой системы является то, что она не обеспечивает одновременно хорошую точность по обоим каналам (положений и усилий) и хорошие устойчивость и качество всей системы. целью изобретенкя яйляется улучшение динамических характеристик системы б

Сущность изобретения заключается

s том, что система содержит последовательно соединенные датчик ускоре748342 ний задающего органа, пятый масштабный усилитель и пятый сумматор поI следовательно соединенные датчик ускорений исполнительного органа,шестой масштабный усилитель и шестой сумматор, последовательно соединенные датчик момента задающего органа, седьмой масштабный усилитель и седьмой сумматор, последовательно соединенные датчик момента исполнительного органа, восьмой масштабный усилитель и восьмой сумматор, второй вход которого подключен ко второму выходу седьмого масштабного усилителя, а выход — к третьему входу второго блока коррекции, второй вход пятого сумматора соединен со вторым выходом

10 шестого масштабного усилителя, а выхбд-. вЂ, с третьим входом первого блока коррекции, второй вход шестого сумматора подключен ко второму выходу пятого масштабного усилителя, а 20 выход — к четвертому входу второго блока коррекции, второй вход седьмого сумматора соединен со вторым выходом восьмого масштабного усилителя, а выход — с четвертым входом первого блока коррекции.

На чертеже представлена функциональная схема системы, на которой указаны: 1 — датчик положения задающего органа, 2 — датчик скорости задающего органа, 3 — датчик ускорения задающего органа, 4 — датчик момента задающего органа, 5 — датчик положения положительного органа, 6 — датчик скорости исполнительного органа, З

7 - датчик ускорения исполнительного органа, 8 — датчик момента исполнительного органа, 9, 1 О, 11, 12, 13„ 14, 15, 2.6 — первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой,седьмой и восьмой масштабные усилители 4О соответственно, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 — первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой сумматоры соответственно, 2 5 — привод задающего органа, 26 — 45 привод исполнительного органа, 27 первый блок коррекции, 28 — второй блок коррекции.

Система работает следующим образом. усилие оператора, активное или

5Î реактивное, изменяет равнодействующие силы и моменты, действующие на . звенья задающего органа, в результате чего изменяются их взаимные положения скорости, ускорения, которые из>азряются соответствующими датчиками 9, 10, 11. Момент в суставе задающего органа измеряется датчиком 4.

Усилие нагрузки, активное или реак тивное, изменяет равнодействующие си- 40 лы и моменты, действующие на звенья исполнительного органа, в результате чего изменяю "-: †: их относительные положения, скорости, ускоречия, которые измеря.отся соответствующими дат- 5$ чиками 5, б, 7. Момент в суставе исполнительного органа измеряется дат- чиком 8. Сигналы датчиков 1-8 поступают на входы масштабных усилителей

9-26, преобразуются в два сигнала один для задающего органа, другой для исполнительного органа, каждый иэ которых преобразуется в соответствующую форму, умножается на масштабно-весовой коэффициент, корректируется и подается с соответствующих выходов масштабных усилителей 9.-16 на сумматоры 17-24. Преобразованные и скорректированные сигналы одноименных датчиков 1-8 задающего и исполнительного органов, выходящие с одноименных выходов масштабных усилителей 9-16, сравниваются между собой в сумматорах 17-24, разности сигналов поступают на входы блоков коррекции 27, 28, с выходов блоков коррекции 27, 28 поступают на входы приводов 25, 26, которые отрабатывают эти сигналы, создавая на своих выходах .соответствующие моменты,ускорения, скорости и положения звеньев.

Применение изобретения позволит эа счет наличия обратных связей по положению, скорости, по ускорению и моменту повысить статическую и динамическую точность системы управления манипулятором.

Формула изобретения

Система управления суставом очувствленного манипулятора, содержащая последовательно соединенные датчик положения задающего органа, первый масштабный усилитель, первый сумматор,первый блок коррекции и привод задающего органа, последовательно соединенные датчик положения исполнительного органа, второй масштабный усилитель, второй сумматор, второй блок коррекции и привод исполнительного органа, последовательно соединенные датчик скорости задающего органа, третий масштабный усилитель и третий сумматор, выход которого подключен ко второму входу первого блока коррекции, последовательно соеди.ненные датчик скорости исполнительного органа, четвертый масштабный усилитель и четвертый сумматор,второй вход которого. подключен ко второму выходу третьего масштабного усилителя, а выход — ко второму входу второго блока коррекции, второй выход первого масштабного усилителя соединен со вторым входом второго сумматора, второй выход второго масштабного усилителя подключен ко второму входу первого сумматора, а второй выход четвертого масштабного усилителя соединен со вторым входом третьего сумматора, о т л и ч а ю-!

748341 аз 4237/34

Подпис ное щ а я с я теМ, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, она содержит последовательно соединенные датчик ускорений задающего органа, пятый масштабный усилитель и пятый сумматор, последовательно соединенные датчик ускорения исполнительного органа, шестой масштабный усилитель и шестой сумматор, по следовательно соединенные датчик момента задающего органа, седьмой масштабный усилитель и седьмой сумматор, последовательно соединенные датчик момента исполнительного органа, восьмой масштабный Усилитель н восьмой сумматор, второй вход которого подключен ко второму выходу седьмого масштабного усилителя, а выход — к третьему входу второго блока коррекции, второй вход пятого сумматора соединен со вторым выходом шестого масштабного усилителя, а выход — с третьим входом первого блока коррекции, второй вход шестого сумматора подключен ко второму выходу пятого масштабного усилителя, а выход — к четвертому входу второго блока коррекции, второй вход седьмого сумматора соединен со вторым выходом восьмого масштабного усилителя, а выход — с четвертым входом первого блока коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулешов В.С., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами. М., "Энергия", 1971, с. 211. .2. Кулешов В.С. Лакота Н .A.- Дина" мика систем управления манипуляторами, М., "Энергия", 1971, с. 223 (прототип). Патент, г. ужгород, ул. Проектная 4