Устройство для управления очувствленным дистанционным копирующим манипулятором

Устройство для управления очувствленным дистанционным копирующим манипулятором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140778 (21) 2674959/18-24 (51) М. Кл.

С 05 В 11/00

В 25 ) 13/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301180 Бюллетень Мо 44

Дата опубликования описания 30.1180 (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения, В. А. Васильев, Н. Т. Гладских, А. Н. Калинин, Ю.И. Кузьмин, В. И. Кулешов, A. П. Самохин, В. В. Шабаршов и А. Н., Ядыкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОЧУВСТВЛЕННЫМ ДИСТАНЦИОННЫМ

КОПИРУЮЩИМ МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании очувствленных дистанционных копирующих манипуляторов.

Известны устройства для управле- 5 ния очувствленным дистанционным копирующим манипулятором, например, устройство (11, содержащее исполнительный орган, задающий орган, приводы суставов задающего и исполнительного 10 органов, датчики положений в суставах задающего и исполнительного органов, датчики моментов в суставах задающего органа, вычислительный блок, шестистепенной датчик усилий и момен-15 тов, соединяющий исполнительный орган с основанием.

Такое устройство имеет невысокую точност ь передачи сил и моментов от объекта манипулирования к оператору. 2()

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство (2», содержащее исполнительный орган, установленный между схватом и смежным ему суставом зацающего ор- 25 гана, первый шестистепенной датчик усилий и моментов, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, со вторыми входами которого соединены выходы датчиков поло- З() жения суставов задающего органа и первые входы приводов соответствующих суставов задающего органа, вторые входы которых подключены к выходам датчиков положения одноименных суставов исполнительного органа, а выходы вычислительного блока соединены с первыми входами приводов соответствукщих суставов исполнительного органа, со вторыми входами которых соединены выходы датчиков момента тех же суставов.

Недостатком этого устройства является его невысокая точность передачи сил и моментов от объекта манипулирования к оператору и обратно; вследствие наличия в сигналах датчиков момента суставов исполнительного органа составляющих от веса звеньев исполнительного органа.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит установлейный между основанием и задающим органом второй шестистепенной датчик усилий и моментов, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, 783750

Устройство содержит суставы 1-6 исполнительного органа, суставы 7-12 задающего органа, приводы 13 суставов исполнительного органа, привсды

14 суставов задающего органа, датчики

15 положения суставов исполнительного органа, датчики 16 положения суставов задающего органа, датчики 17 момента суставов исполнительного органа, первый шестистепенной датчик 18 усилий и моментов, вычислительный блок 19, второй шестистепенной датчик 20 усилий и моментов.

Устройство работает следующим образ ом.

Усилия, создаваемые оператором на задающем органе относительно основа- 1$ ния, измеряются шестистепенным датчиком 18 усилий и моментов, Те же усилия в сумме с усилиями от веса звеньев (и приводов, и суставов) задающего органа измеряются шестистепен- Щ ным датчиком 20 усилий и моментов.

Сигналы с датчиков 20 и 18.поступают в вычислительный блок 19. Разности их одноименных составляющих, пропорциональные усилиям от веса звеньев, преобразуются в вычислительном блоке

19 в соответствии с кинематикой задающего и исполнительного органа в компенсирующие сигналы приводов исполнительного органа, которые сравниваются с сигналами датчиков 17 моментов суставов исполнительного органа, содержащих сигналы от веса звеньев(приводов и суставов) исполнительного органа, и отрабатываются приводами, создавая моменты и усилия, уравновеши-З вающие веса и моменты от звеньев исполнительного органа.

Сигналы с датчика 18, пропорциональные только усилиям оператора, пре-. образуются в вычислительном блоке 19 4Q в управляющие сигналы приводов суставов исполнительного органа и подаются на суммирующие входы приводов 13 исполнительного органа.

Таким образом, приводы 13 суставов исполнительного органа, отрабатывая поступающие на их входы сигналы, кроме усилий и моментов, пропорциональных весам звеньев задающего органа, создают между исполнительным органом и объектом манипулирования усилия, пропорциональные усилиям между задающим органом и оператором.

Под действием усилий приводов, веса звеньев и усилий со стороны объекта манипулирования изменяется H положение звеньев исполнительного органа, которое измеряется датчиками положений суставов исполнительного органа. Сигналы с датчиков положений 15 суставов 1-6 исполнительного органа сравниваются с сигналами датчиков 16 положений сост ветст вующих суст авам

7-12 задающего органа, и отрабатываются приводами 14 суставов задающего органа.

Таким образом, манипулятор передает усилия и положения в обе стороны: от оператора к объекту манипулирования и от объекта манипулирования к оператору.

При использовании изобретения увеличивается точность передачи усилия за счет того, что сигналы от веса звеньев задающего органа, полученные в вычислительном блоке из сигналов датчиков 20 и 18 компенсируются сигналами приводов исполнительного органа при их отработке, а моменты, созданные приводами исполнительного органа уравновешивают при этом моменты от веса звеньев исполнительного органа.

Формула изобретения

Устройство для управления очувствленным дистанционным копирующим манипулятором, содержащее исполнительный орган, установленный между схватом и смежным ему суставом задающего органа, первый шестистепеннной датчик усилий и моментов, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, со вторыми входами которого соединены выходы датчиков положения суставов задающего органа и первые входы приводов соответствующих суставов задающего органа, вторые входы которых подключены к выходам датчиков положения одноименных суставов исполнительного органа, а выходы вычислительного блока соединены с первыми входами приводов соответствующих суставов исполнительного органа, со вторыми входами которых соединены выходы датчиков момента тех же суставов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит установленный между основанием и задаO ющим органом второй шестистепенной датчик усилий и моментов, выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9481418, кл. В 25 Л 3/14, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9501864, кл. В 25 (3/04, 1973 (прототип).

783750

Составитель Г. Нефедова

Техред С.Мигунова Корректор.Е. Папп

Редактор Г. Прусова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8547/50 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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