RU2181660C2 - Apparatus for controlling drive mechanism of robot - Google Patents

Apparatus for controlling drive mechanism of robot Download PDF

Info

Publication number
RU2181660C2
RU2181660C2 RU2000111314/02A RU2000111314A RU2181660C2 RU 2181660 C2 RU2181660 C2 RU 2181660C2 RU 2000111314/02 A RU2000111314/02 A RU 2000111314/02A RU 2000111314 A RU2000111314 A RU 2000111314A RU 2181660 C2 RU2181660 C2 RU 2181660C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
adder
multiplication unit
series
Prior art date
Application number
RU2000111314/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000111314A (en
Inventor
В.Ф. Филаретов
О.М. Стаценко
Original Assignee
Дальневосточный государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дальневосточный государственный технический университет filed Critical Дальневосточный государственный технический университет
Priority to RU2000111314/02A priority Critical patent/RU2181660C2/en
Publication of RU2000111314A publication Critical patent/RU2000111314A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2181660C2 publication Critical patent/RU2181660C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

FIELD: robotics. SUBSTANCE: apparatus is provided with tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, fifteenth, sixteenth, seventeenth, eighteenth, nineteenth and twentieth multiplication units in order to generate necessary correction signals. Apparatus is also provided with eleventh, twelfth, thirteenth and fourteenth adders, fourth and fifth squaring unit, first, second, third acceleration pickups, fourth functional generator. After correction drive mechanism becomes invariant to change of load parameters and also to momentums of dry and viscous friction. It provides stable dynamic properties and high-quality operational parameters of drive mechanism at high rate of load change during operation of robot while taking into account electromagnetic time constant of motor. EFFECT: enhanced accuracy and stability of drive mechanism. 2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в электроприводах промышленных манипуляторов. The invention relates to automatic control and can be used in electric drives of industrial manipulators.

Известно устройство для управления приводом робота, содержащее первый сумматор, последовательно соединенные первый блок умножения и второй сумматор, последовательно соединенные первый усилитель, электродвигатель, связанный с первым датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с первым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй датчик положения, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика постоянного сигнала, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика постоянного сигнала, пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего задатчика постоянного сигнала, второй блок умножения и шестой сумматор, последовательно соединенные третий датчик положения, второй усилитель, первый функциональный преобразователь и третий блок умножения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к второму входу второго блока умножения, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь, вход которого подключен к входу второго усилителя, второй квадратор, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора и седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого задатчика постоянного сигнала, его третий вход через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь и третий квадратор - к входу второго усилителя, а выход - к второму входу первого блока умножения, последовательно соединенные пятый задатчик постоянного сигнала, восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому входу девятого сумматора, пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора, а выход - к третьему входу четвертого сумматора, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго квадратора, его второй вход - к выходу девятого сумматора, вторым входом подключенного к выходу пятого блока умножения, и восьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего датчика скорости, а выход - с вторым входом шестого сумматора, а также девятый блок умножения, второй вход которого подключен к четвертому входу второго сумматора и десятый сумматор (см. патент РФ 1781027, В 25 J 13/00,1992). A device for controlling a robot drive is known, comprising a first adder, a first multiplication unit and a second adder connected in series, a first amplifier in series, an electric motor connected directly to the first speed sensor and via a gearbox with a first position sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder the second input of which is connected to the input of the device, the second position sensor is connected in series, the third adder, the second input of which is connected to the output the first constant signal generator, the first quadrator, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the second constant signal generator, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the third constant signal generator, the second multiplication unit and the sixth adder, the third position sensor connected in series, the second an amplifier, a first functional converter and a third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second speed sensor, and the output to the second input of the second multiplication unit connected in series to a second functional converter, the input of which is connected to the input of the second amplifier, a second quadrator, a fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth adder and the seventh adder, the second input of which is connected to the output of the fourth constant signal generator, its third input through series the third functional converter and the third quadrator are connected to the input of the second amplifier, and the output to the second input of the first multiplication unit is connected in series the fifth fifth constant signal master, the eighth adder, the second input of which is connected to the output of the third adder and the first input of the ninth adder, the fifth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the mass sensor, and the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the eighth adder, and the output is to the third input of the fourth adder, the seventh multiplication unit is connected in series, the first input of which is connected to the output of the second quadrator, its second input to the output of the ninth adder, the second input is connected connected to the output of the fifth multiplication unit, and the eighth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the third speed sensor, and the output to the second input of the sixth adder, as well as the ninth multiplication unit, the second input of which is connected to the fourth input of the second adder and tenth adder ( cm. RF patent 1781027, B 25 J 13 / 00,1992).

Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает инвариантность качественных показателей к переменным динамическим нагрузочным характеристикам объекта управления лишь в том случае, когда эти характеристики в процессе управления меняются достаточно медленно, т.е. когда выполняется условие квазистационарности и можно применить метод замороженных коэффициентов. The disadvantage of this device is that it provides the invariance of quality indicators to variable dynamic load characteristics of the control object only when these characteristics change quite slowly during the control process, i.e. when the quasistationary condition is satisfied and the frozen coefficient method can be applied.

Если же нагрузочные характеристики меняются быстро, то строить самонастраивающееся корректирующее устройство на основе передаточных функций нельзя. Аппарат передаточных функций в данном случае неприменим, т.е. не позволяет достичь требуемой инвариантности качества управления к существенно и быстро изменяющимся параметрам нагрузки. Кроме того, при синтезе адаптивной коррекции не учитываются моменты сухого и вязкого трения. If the load characteristics change quickly, then it is impossible to build a self-adjusting corrective device based on the transfer functions. The apparatus of transfer functions in this case is not applicable, i.e. does not allow to achieve the required invariance of the quality of control to significantly and rapidly changing load parameters. In addition, the synthesis of adaptive correction does not take into account the moments of dry and viscous friction.

Известно также устройство для управления приводом робота, содержащее первый сумматор, последовательно соединенные первый блок умножения, второй сумматор, первый усилитель, электродвигатель, связанный с первым датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с первым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй датчик положения, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика постоянного сигнала, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика постоянного сигнала, пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего задатчика постоянного сигнала, второй блок умножения и шестой сумматор, последовательно соединенные третий датчик положения, второй усилитель, первый функциональный преобразователь и третий блок умножения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к второму входу второго блока умножения, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь, вход которого подключен к входу второго усилителя, второй квадратор, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора и седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого задатчика постоянного сигнала, его третий вход через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь и третий квадратор - к входу второго усилителя, последовательно соединенный пятый задатчик постоянного сигнала, восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому входу девятого сумматора, пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора, а выход - к третьему входу четвертого сумматора, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго квадратора, а его второй вход - к выходу девятого сумматора, вторым входом подключенного к выходу пятого блока умножения, и восьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего датчика скорости, а выход - с вторым входом шестого сумматора, девятый блок умножения, выход которого подключен к четвертому входу второго сумматора десятый сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, а вход - к выходу первого датчика скорости, третьему входу второго сумматора и первому входу девятого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, причем первый вход десятого сумматора подключен к выходу первого сумматора, его второй вход - к выходу первого датчика скорости, а выход - к первому входу первого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора (см. патент РФ 2028931, В 25 J 13/00,1995). A device for controlling a robot drive is also known, comprising a first adder, a first multiplication unit, a second adder, a first amplifier, a motor connected to the first speed sensor directly and through a gearbox with a first position sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder in series, the second input of which is connected to the input of the device, the second position sensor is connected in series, the third adder, the second input of which is connected to the output of the first master the first signal, the first quadrator, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the second constant signal master, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the third constant signal master, the second multiplication unit and the sixth adder, connected in series with the third position sensor, the second amplifier, the first functional converter and the third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second speed sensor, and the output to the second input of the second multiplication unit, connected in series The second functional converter, the input of which is connected to the input of the second amplifier, the second quadrator, the fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth adder and the seventh adder, the second input of which is connected to the output of the fourth constant signal generator, its third input is connected in series through the third a functional converter and a third quadrator - to the input of the second amplifier, the fifth constant signal generator connected in series, the eighth adder, the second input of which It is connected to the output of the third adder and the first input of the ninth adder, the fifth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the mass sensor, and the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the eighth adder, and the output to the third input of the fourth adder, connected in series the seventh multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second quadrator, and its second input to the output of the ninth adder, the second input connected to the output of the fifth multiplication unit, and the eighth multiplication unit, the second the input of which is connected to the output of the third speed sensor, and the output to the second input of the sixth adder, the ninth multiplication unit, the output of which is connected to the fourth input of the second adder, the tenth adder, a relay element whose output is connected to the second input of the second adder, and the input to the output the first speed sensor, the third input of the second adder and the first input of the ninth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the sixth adder, the first input of the tenth adder connected to the output of the first adder, e second input - to the output of the first speed sensor and an output - to the first input of the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the seventh adder (cm. RF patent 2028931, B 25 J 13 / 00.1995).

Данное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемому изобретению. This device in its technical essence is the closest to the proposed invention.

Недостатком данного устройства является то, что в нем не учитывается, считаясь малой, электромагнитная постоянная времени электродвигателя. Это приводит к возрастанию ошибки управления при быстром изменении динамических моментных нагрузочных характеристик привода. Следовательно, для увеличения динамической точности и улучшения показателей качества переходных процессов необходимо учитывать индуктивность якорной цепи электродвигателя. The disadvantage of this device is that it does not take into account, being considered small, the electromagnetic time constant of the electric motor. This leads to an increase in control error with a rapid change in the dynamic moment load characteristics of the drive. Therefore, to increase the dynamic accuracy and improve the quality indicators of transients, it is necessary to take into account the inductance of the motor armature circuit.

В результате возникает задача обеспечения полной инвариантности динамических свойств электропривода к непрерывным и быстрым изменениям его динамических моментных нагрузочных характеристик и тем самым повышения динамической точности управления. As a result, the problem arises of ensuring the complete invariance of the dynamic properties of the electric drive to continuous and rapid changes in its dynamic moment load characteristics and thereby increasing the dynamic control accuracy.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого технического решения, выражается в формировании дополнительного форсирующего сигнала, который точнее компенсирует вредное моментное воздействие на качественные показатели работы рассматриваемого устройства. The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution is expressed in the formation of an additional boost signal, which more accurately compensates for the harmful momentary effect on the quality performance of the device in question.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для управления приводом робота, содержащее первый сумматор, последовательно соединенные первый блок умножения, второй сумматор, первый усилитель, электродвигатель, связанный с первым датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с первым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй датчик положения, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика постоянного сигнала, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика постоянного сигнала, пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего задатчика постоянного сигнала, второй блок умножения и шестой сумматор, последовательно соединенные третий датчик положения, второй усилитель, первый функциональный преобразователь и третий блок умножения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к второму входу второго блока умножения, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь, вход которого подключен к входу второго усилителя, второй квадратор, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора и седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого задатчика постоянного сигнала, его третий вход через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь и третий квадратор - к входу второго усилителя, последовательно соединенный пятый задатчик постоянного сигнала, восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому входу девятого сумматора, пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора, а выход - к третьему входу четвертого сумматора, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго квадратора, а его второй вход - к выходу девятого сумматора, вторым входом подключенного к выходу пятого блока умножения, и восьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего датчика скорости, а выход - с вторым входом шестого сумматора, девятый блок умножения, выход которого подключен к четвертому входу второго сумматора, десятый сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, а вход - к выходу первого датчика скорости, третьему входу второго сумматора и первому входу девятого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, причем первый вход десятого сумматора подключен к выходу первого сумматора, его второй вход - к выходу первого датчика скорости, а выход - к первому входу первого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, дополнительно вводится последовательно соединенные четвертый функциональный преобразователь, вход которого подключен к выходу второго усилителя, десятый блок умножения, второй вход которого через четвертый квадратор подключен к выходу второго датчика скорости, одиннадцатый сумматор, одиннадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу пятого сумматора, и двенадцатый сумматор, последовательно соединенные двенадцатый блок умножения, первый вход которого подключен к выходу первого датчика ускорения, а его второй вход -к выходу второго квадратора, тринадцатый сумматор и тринадцатый блок умножения, выход которого подключен к второму входу двенадцатого сумматора, последовательно соединенные четырнадцатый блок умножения, первый вход которого подключен к выходу третьего блока умножения, и пятнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен также со вторым входом тринадцатого сумматора, а его второй вход - со вторым входом тринадцатого блока умножения и выходом девятого сумматора, а выход - с третьим входом двенадцатого сумматора, последовательно соединенные шестнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя, а второй вход - с выходом третьего датчики скорости и вторым входом четырнадцатого блока умножения и пятый квадратор, выход которого подключен к четвертому входу двенадцатого сумматора и первому входу семнадцатого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика массы, а выход - с пятым входом двенадцатого сумматора, последовательно соединенные второй датчик ускорения и восемнадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя, а выход - к второму входу одиннадцатого сумматора, последовательно соединенные девятнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого сумматора, а второй - с выходом первого датчика скорости и четырнадцатый сумматор, выход которого подключен к пятому входу второго сумматора, а также последовательно соединенные третий датчик ускорения и двадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, а выход - к второму входу четырнадцатого сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего датчика ускорения. The problem is solved in that in a device for controlling a robot drive containing a first adder, a first multiplication unit, a second adder, a first amplifier, an electric motor connected to the first speed sensor directly and through the gearbox with the first position sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder, the second input of which is connected to the input of the device, the second position sensor is connected in series, the third adder, the second input of which is connected to the output the first constant signal generator, the first quadrator, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the second constant signal generator, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the third constant signal generator, the second multiplication unit and the sixth adder, the third position sensor connected in series, the second an amplifier, a first functional converter and a third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second speed sensor, and the output to the second input of the second multiplication unit connected in series to a second functional converter, the input of which is connected to the input of the second amplifier, a second quadrator, a fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth adder and the seventh adder, the second input of which is connected to the output of the fourth constant signal generator, its third input through series the third functional converter and the third quadrator are connected to the input of the second amplifier, the fifth constant signal generator connected in series, the eighth with a matrator, the second input of which is connected to the output of the third adder and the first input of the ninth adder, the fifth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the mass sensor, and the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the eighth adder, and the output to the third input of the fourth the adder, connected in series to the seventh multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second quadrator, and its second input to the output of the ninth adder, the second input connected to the output of the fifth multiplication unit, and eight the first multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the third speed sensor, and the output to the second input of the sixth adder, the ninth multiplication unit, the output of which is connected to the fourth input of the second adder, the tenth adder, the relay element, the output of which is connected to the second input of the second adder and the input is to the output of the first speed sensor, the third input of the second adder and the first input of the ninth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the sixth adder, and the first input of the tenth adder is connected to the output to the first adder, its second input is to the output of the first speed sensor, and the output is to the first input of the first multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the seventh adder, an additional fourth functional converter is introduced in series, the input of which is connected to the output of the second amplifier, the tenth a multiplication unit, the second input of which through the fourth quadrator is connected to the output of the second speed sensor, the eleventh adder, the eleventh multiplication unit, the second input of which is connected to the output the total adder, and the twelfth adder connected in series to the twelfth multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the first acceleration sensor, and its second input to the output of the second quadrator, the thirteenth adder and the thirteenth multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the twelfth adder, in series connected the fourteenth multiplication block, the first input of which is connected to the output of the third multiplication block, and the fifteenth multiplication block, the first input of which is also connected to the second input of the trine of the eleventh adder, and its second input is with the second input of the thirteenth multiplication unit and the output of the ninth adder, and the output is with the third input of the twelfth adder, the sixteenth multiplication unit is connected in series, the first input of which is connected to the output of the second functional converter, and the second input to the output third speed sensors and a second input of the fourteenth multiplication unit and a fifth quadrator, the output of which is connected to the fourth input of the twelfth adder and the first input of the seventeenth multiplication unit, sec the first input of which is connected to the output of the mass sensor, and the output - with the fifth input of the twelfth adder, the second acceleration sensor and the eighteenth multiplication unit connected in series, the second input of which is connected to the output of the first functional converter, and the output - to the second input of the eleventh adder, connected in nineteen a multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the twelfth adder, and the second to the output of the first speed sensor and the fourteenth adder, the output of which is connected to the fifth mu input of the second adder, as well as a third acceleration sensor and a twentieth multiplication unit connected in series, the second input of which is connected to the output of the sixth adder, and the output to the second input of the fourteenth adder, the third input of which is connected to the output of the third acceleration sensor.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого технического решения с существенными признаками известных аналогов и прототипа показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the essential features of the claimed technical solution with the essential features of the known analogues and prototype shows that the claimed device meets the criterion of "novelty."

Заявленная совокупность признаков, приведенная в отличительной части формулы изобретения, позволяет обеспечить полную инвариантность привода к эффектам взаимовлияния между степенями подвижности и моменту трения, что, в свою очередь, позволяет получить высокое качество управления в любых режимах работы привода. The claimed combination of features, given in the characterizing part of the claims, allows to ensure complete drive invariance to the effects of mutual influence between the degrees of mobility and the friction moment, which, in turn, allows to obtain high quality control in any drive operation modes.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для управления приводом робота; на фиг.2 - кинематическая схема робота. Figure 1 presents a block diagram of the proposed device for controlling the drive of the robot; figure 2 is a kinematic diagram of the robot.

Устройство для управления приводом робота содержит первый сумматор 1, последовательно соединенные первый блок 2 умножения, второй сумматор 3, первый усилитель 4, электродвигатель 5, связанный с первым датчиком 6 скорости непосредственно и через редуктор 7 - с первым датчиком 8 положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора 1, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй датчик 9 положения, третий сумматор 10, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика 11 постоянного сигнала, первый квадратор 12, четвертый сумматор 13, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика 14 постоянного сигнала, пятый сумматор 15, второй вход которого подключен к выходу третьего задатчика 16 постоянного сигнала, второй блок 17 умножения и шестой сумматор 18, последовательно соединенные третий датчик 19 положения, второй усилитель 20, первый функциональный преобразователь 21 и третий блок 22 умножения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика 23 скорости, а выход - к второму входу второго блока 17 умножения, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь 24, вход которого подключен к входу второго усилителя 20, второй квадратор 25, четвертый блок 26 умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора 13 и седьмой сумматор 27, второй вход которого подключен к выходу четвертого задатчика 28 постоянного сигнала, его третий вход через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь 29 и третий квадратор 30 - к входу второго усилителя 20, последовательно соединенный пятый задатчик 31 постоянного сигнала, восьмой сумматор 32, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора 10 и первому входу девятого сумматора 33, пятый блок 34 умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика 35 массы, и шестой блок 36 умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора 32, а выход - к третьему входу четвертого сумматора 13, последовательно соединенные седьмой блок 37 умножения, первый вход которого подключен к выходу второго квадратора 25, а его второй вход - к выходу девятого сумматора 33, вторым входом подключенного к выходу пятого блока 34 умножения, и восьмой блок 38 умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего датчика 39 скорости, а выход - с вторым входом шестого сумматора 18, девятый блок 40 умножения, выход которого подключен к четвертому входу второго сумматора 3, десятый сумматор 41, релейный элемент 42, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 3, а вход - к выходу первого датчика 6 скорости, третьему входу второго сумматора 3 и первому входу девятого блока 40 умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора 18, причем первый вход десятого сумматора 41 подключен к выходу первого сумматора 1, его второй вход - к выходу первого датчика 6 скорости, а выход - к первому входу первого блока 2 умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора 27, последовательно соединенные четвертый функциональный преобразователь 43, вход которого подключен к выходу второго усилителя 20, десятый блок 44 умножения, второй вход которого через четвертый квадратор 45 подключен к выходу второго датчика 23 скорости, одиннадцатый сумматор 46, одиннадцатый блок 47 умножения, второй вход которого подключен к выходу пятого сумматора 15 и двенадцатый сумматор 48, последовательно соединенные двенадцатый блок 49 умножения, первый вход которого подключен к выходу первого датчика 50 ускорения, а его второй вход - к выходу второго квадратора 25, тринадцатый сумматор 51 и тринадцатый блок 52 умножения, выход которого подключен к второму входу двенадцатого сумматора 48, последовательно соединенные четырнадцатый блок 53 умножения, первый вход которого подключен к выходу третьего блока 22 умножения и пятнадцатый блок 54 умножения, первый вход которого соединен также со вторым входом тринадцатого сумматора 51, а его второй вход - со вторым входом тринадцатого блока 52 умножения и выходом девятого сумматора 33, а выход - с третьим входом двенадцатого сумматора 48, последовательно соединенные шестнадцатый блок 55 умножения, первый вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя 24, а второй вход - с выходом третьего датчика 39 скорости и вторым входом четырнадцатого блока 53 умножения и пятый квадратор 56, выход которого подключен к четвертому входу двенадцатого сумматора 48 и первому входу семнадцатого блока 57 умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика 35 массы, а выход - с пятым входом двенадцатого сумматора 48, последовательно соединенные второй датчик 58 ускорения и восемнадцатый блок 59 умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя 21, а выход - к второму входу одиннадцатого сумматора 46, последовательно соединенные девятнадцатый блок 60 умножения, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого сумматора 48, а второй - с выходом первого датчика 6 скорости и четырнадцатый сумматор 61, выход которого подключен к пятому входу второго сумматора 3, а также последовательно соединенные третий датчик 62 ускорения и двадцатый блок 63 умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора 18, а выход - к второму входу четырнадцатого сумматора 61, третий вход которого соединен с выходом третьего датчика 62 ускорения, объект управления 64. The device for controlling the robot drive includes a first adder 1, a first multiplication unit 2 connected in series, a second adder 3, a first amplifier 4, an electric motor 5 connected directly to the first speed sensor 6 and through a reducer 7 with a first position sensor 8, the output of which is connected to the first input of the first adder 1, the second input of which is connected to the device input, the second position sensor 9 is connected in series, the third adder 10, the second input of which is connected to the output of the first constant 11 the signal, the first quadrator 12, the fourth adder 13, the second input of which is connected to the output of the second constant signal generator 14, the fifth adder 15, the second input of which is connected to the output of the third constant signal generator 16, the second multiplication unit 17 and the sixth adder 18, connected in series to the third a position sensor 19, a second amplifier 20, a first functional converter 21 and a third multiplication unit 22, the second input of which is connected to the output of the second speed sensor 23, and the output to the second input of the second multiplication unit 17, after The second functional converter 24, the input of which is connected to the input of the second amplifier 20, the second quadrator 25, the fourth multiplication unit 26, the second input of which is connected to the output of the fourth adder 13 and the seventh adder 27, the second input of which is connected to the output of the fourth constant signal generator 28 , its third input through a series-connected third functional converter 29 and a third quadrator 30 - to the input of the second amplifier 20, the fifth constant signal generator 31 connected in series the eighth adder 32, the second input of which is connected to the output of the third adder 10 and the first input of the ninth adder 33, the fifth multiplication unit 34, the second input of which is connected to the output of the mass sensor 35, and the sixth multiplication unit 36, the second input of which is connected to the output of the eighth adder 32, and the output to the third input of the fourth adder 13, sequentially connected to the seventh multiplication unit 37, the first input of which is connected to the output of the second quadrator 25, and its second input to the output of the ninth adder 33, the second input connected to the output of the heel of the second multiplication unit 34, and the eighth multiplication unit 38, the second input of which is connected to the output of the third speed sensor 39, and the output to the second input of the sixth adder 18, the ninth multiplication unit 40, the output of which is connected to the fourth input of the second adder 3, tenth adder 41 , a relay element 42, the output of which is connected to the second input of the second adder 3, and the input to the output of the first speed sensor 6, the third input of the second adder 3 and the first input of the ninth multiplication unit 40, the second input of which is connected to the output of the sixth adder 18, and the first input of the tenth adder 41 is connected to the output of the first adder 1, its second input is to the output of the first speed sensor 6, and the output is to the first input of the first multiplication unit 2, the second input of which is connected to the output of the seventh adder 27, the fourth functional converter 43 connected in series the input of which is connected to the output of the second amplifier 20, the tenth multiplying unit 44, the second input of which through the fourth quadrator 45 is connected to the output of the second speed sensor 23, the eleventh adder 46, the eleventh multiplying unit 47, the second input of which is connected to the output of the fifth adder 15 and the twelfth adder 48, connected in series with the twelfth multiplication unit 49, the first input of which is connected to the output of the first acceleration sensor 50, and its second input - to the output of the second quadrator 25, the thirteenth adder 51 and the thirteenth block 52 multiplication, the output of which is connected to the second input of the twelfth adder 48, the fourteenth multiplication block 53 is connected in series, the first input of which is connected to the output of the third multiplication block 22 and the fifteenth multiplication block 54 the first input of which is also connected to the second input of the thirteenth adder 51, and its second input to the second input of the thirteenth multiplier block 52 and the output of the ninth adder 33, and the output to the third input of the twelfth adder 48, the sixteenth multiplication block 55 connected in series, the first input which is connected to the output of the second functional converter 24, and the second input to the output of the third speed sensor 39 and the second input of the fourteenth multiplication unit 53 and the fifth quadrator 56, the output of which is connected to the fourth input of the nineteenth adder 48 and the first input of the seventeenth multiplication unit 57, the second input of which is connected to the output of the mass sensor 35, and the output is connected to the fifth input of the twelfth adder 48, the second acceleration sensor 58 and the eighteenth multiplication unit 59, the second input of which is connected to the output of the first functional converter 21, and the output is to the second input of the eleventh adder 46, the nineteenth multiplication unit 60 is connected in series, the first input of which is connected to the output of the twelfth adder 48, and the second to the output of the first speed sensor 6 and the fourteenth adder 61, the output of which is connected to the fifth input of the second adder 3, as well as the third acceleration sensor 62 and the twentieth multiplication unit 63 connected in series, the second input of which is connected to the output of the sixth adder 18, and the output to the second input fourteenth adder 61, the third input of which is connected to the output of the third acceleration sensor 62, the control object 64.

На фиг.1 и 2 приведены следующие обозначения:
αВХ- сигнал с выхода программного устройства;
ε- сигнал ошибки;
u*, u - соответственно усиливаемый сигнал и сигнал управления двигателем;
q1, q2, q3 - обобщенные координаты трех степеней подвижности;
m1, m2, m3, mг - массы соответствующих звеньев робота и груза;
l3 - расстояние от центра масс третьего звена до средней точки схвата;
l*2, l*3, - расстояния от осей вращения соответствующих звеньев до их центров масс;

Figure 00000002
скорости изменения соответствующих обобщенных координат;
Figure 00000003
скорость вращения ротора двигателя первой степени подвижности;
Figure 00000004
ускорения соответствующих обобщенных координат;
Figure 00000005
ускорение ротора двигателя первой степени подвижности;
JSi - моменты инерции соответствующих звеньев робота относительно продольных осей
Figure 00000006

JNi - моменты инерции соответствующих звеньев робота относительно поперечных осей, проходящих через их центры масс
Figure 00000007

В изобретении рассматривается устройство для управления приводом робота, обеспечивающим вращение исполнительного органа относительно вертикальной оси. Его схема представлена на фиг.2. Этот привод управляет обобщенной координатой q1.Figure 1 and 2 shows the following notation:
α ВХ - signal from the output of the software device;
ε is the error signal;
u *, u - respectively, the amplified signal and the engine control signal;
q 1 , q 2 , q 3 - generalized coordinates of three degrees of mobility;
m 1 , m 2 , m 3 , m g are the masses of the corresponding links of the robot and the load;
l 3 is the distance from the center of mass of the third link to the midpoint of the tong;
l * 2 , l * 3 , are the distances from the axis of rotation of the corresponding links to their centers of mass;
Figure 00000002
rate of change of the corresponding generalized coordinates;
Figure 00000003
rotational speed of the rotor of the engine of the first degree of mobility;
Figure 00000004
acceleration of the corresponding generalized coordinates;
Figure 00000005
acceleration of the rotor of the engine of the first degree of mobility;
J Si - moments of inertia of the corresponding links of the robot relative to the longitudinal axes
Figure 00000006

J Ni - moments of inertia of the corresponding links of the robot relative to the transverse axes passing through their centers of mass
Figure 00000007

In the invention, a device for controlling the drive of a robot, providing rotation of the actuator relative to the vertical axis, is considered. Its scheme is presented in figure 2. This drive controls the generalized coordinate q 1 .

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход подается управляющее воздействие αВХ, обеспечивающее требуемый закон управления объектом. На выходе сумматора 1 вырабатывается сигнал ошибки ε, который после коррекции в блоках 2-3, усиливаясь, поступает на электродвигатель 5 с редуктором, приводя его вал во вращательное движение с направлением и скоростью (ускорением), зависящими от величины поступающего сигнала и внешнего моментного воздействия МВН на привод.At the input, the control action α BX is applied, which provides the required control law for the object. At the output of the adder 1, an error signal ε is generated, which, after correction in blocks 2-3, is amplified and fed to the electric motor 5 with a gearbox, bringing its shaft into rotational motion with direction and speed (acceleration), depending on the magnitude of the incoming signal and external torque M HV to drive.

Датчики положения 19 и 9 установлены соответственно во второй и третьей степенях подвижности робота (см. фиг.2) и измеряют величины q2 и q3 соответственно.The position sensors 19 and 9 are installed respectively in the second and third degrees of mobility of the robot (see figure 2) and measure the values of q 2 and q 3 respectively.

Датчики скорости 23 и 39 установлены соответственно во второй и третьей степенях подвижности робота (см. фиг.2) и измеряют величины

Figure 00000008
соответственно.The speed sensors 23 and 39 are installed respectively in the second and third degrees of mobility of the robot (see figure 2) and measure the values
Figure 00000008
respectively.

Датчики ускорения 58 и 50 установлены соответственно во второй и третей степенях подвижности робота (см. фиг.2) и измеряют величины

Figure 00000009
соответственно.Acceleration sensors 58 and 50 are installed respectively in the second and third degrees of mobility of the robot (see figure 2) and measure the values
Figure 00000009
respectively.

Функциональные преобразователи 21 и 29 реализуют функцию sin, а функциональные преобразователи 24 и 43 - функцию cos. В результате на выходе квадраторов 30 и 25 формируются сигналы sin2q2, cos2q2.Functional converters 21 and 29 implement the sin function, and functional converters 24 and 43 implement the cos function. As a result, the signals sin 2 q 2 , cos 2 q 2 are formed at the output of squared 30 and 25.

Усилитель 20 имеет коэффициент усиления, равный 2. Следовательно, на выходе блока 22 умножения формируется сигнал

Figure 00000010
а на выходе квадратора 45 - сигнал
Figure 00000011
Таким образом, на выходе блока 44 умножения формируется сигнал
Figure 00000012
а на выходе блока 59 умножения - сигнал
Figure 00000013

Первый вход сумматора 46 (со стороны блока 44 умножения) имеет коэффициент усиления, равный 2, а его второй вход имеет единичный коэффициент усиления, следовательно, на выходе сумматора 46 формируется сигнал
Figure 00000014

Задатчики 11 и 31 постоянного сигнала соответственно формируют сигналы l*3, l3. Положительные входы сумматоров 10 и 32 имеют единичные коэффициенты усиления. Следовательно, на их выходах соответственно формируются сигналы l*3+q3 и l*3+q3+l3, на выходах квадратора 12 и блока 34 умножения - соответственно сигналы (l*3+q3)2•mг•(l*3+q3+l3), а на выходе блока 36 умножения - сигнал mг•(l*3+q3+l3)2,так как датчик 35 измеряет массу захваченного груза mг.The amplifier 20 has a gain of 2. Therefore, a signal is generated at the output of the multiplication unit 22
Figure 00000010
and at the output of the quadrator 45 is a signal
Figure 00000011
Thus, a signal is generated at the output of the multiplication unit 44
Figure 00000012
and at the output of block 59 multiplication - a signal
Figure 00000013

The first input of the adder 46 (from the side of the multiplication unit 44) has a gain of 2, and its second input has a unity gain, therefore, a signal is generated at the output of the adder 46
Figure 00000014

The switches 11 and 31 of the constant signal, respectively, generate signals l * 3 , l 3 . The positive inputs of the adders 10 and 32 have unity gain. Therefore, the signals l * 3 + q 3 and l * 3 + q 3 + l 3 are formed at their outputs, respectively, the signals (l * 3 + q 3 ) 2 • m g • ( l * 3 + q 3 + l 3 ), and the output of the multiplication block 36 is the signal m g • (l * 3 + q 3 + l 3 ) 2 , since the sensor 35 measures the mass of the captured load m g .

Задатчик 14 постоянного сигнала подает на второй положительный единичный вход сумматора 13 сигнал, равный JN2+JN3+m2•l *2 2 , третий (со стороны блока 36 умножения) и первый положительные входы сумматора 13 имеют коэффициенты усиления, соответственно равные единице и m3. В результате на выходе блока 26 умножения формируется сигнал

Figure 00000015

Задатчик 28 постоянного сигнала подает на второй положительный единичный вход сумматора 27 сигнал, равный Js1+J•i2 p, где J - момент инерции ротора двигателя и вращающихся частей элементов редуктора, приведенный к валу двигателя; ip - передаточное отношение редуктора. Третий (со стороны квадратора 30) и первый положительные входы этого сумматора соответственно имеют коэффициенты усиления, равные Js2+Js3 и единице. В результате на выходе сумматора 27 формируется сигнал
Figure 00000016

На выходе задатчика 16 постоянного сигнала формируется сигнал Js2+Js3. Первый отрицательный (со стороны сумматора 13) и второй положительный входы сумматора 15 имеют единичные коэффициенты усиления. В результате на выходе блока 17 умножения формируется сигнал
Figure 00000017

а на выходе блока 47 умножения - сигнал
Figure 00000018

Второй (со стороны блока 34 умножения) и первый положительные входы сумматора 33 соответственно имеют коэффициенты усиления, равные 2 и 2•m3. В результате на выходе сумматора 33 формируется сигнал
2•(m3•(l*3+q3)+mг•(l*3+q3+l3)), а на выходе блока 38 умножения - сигнал
Figure 00000019

На выходе квадратора 56 появится сигнал
Figure 00000020
а на выходе блока 57 умножения - сигнал
Figure 00000021

На выходе блока 49 умножения формируется сигнал
Figure 00000022
на выходе блока 53 умножения - сигнал
Figure 00000023
а на выходе блока 54 умножения - сигнал
Figure 00000024

Первый положительный (со стороны блока 49 умножения) и второй отрицательный входы сумматора 51 имеют единичные коэффициенты усиления. В результате на выходе блока 52 умножения формируется сигнал
Figure 00000025

Первый (со стороны блока 47 умножения), четвертый (со стороны блока 52 умножения) положительные и третий (со стороны блока 54 умножения) отрицательный входы сумматора 48 имеют единичные коэффициенты усиления, а второй положительный (со стороны квадратора 56) и пятый положительный (со стороны блока 57 умножения) - соответственно коэффициенты усиления, равные 2•m3 и 2. В результате на выходе сумматора 48 формируется сигнал
Figure 00000026

Положительные входы сумматора 18 имеют единичные коэффициенты усиления. В результате на его выходе формируется сигнал А + В, а на выходе блока 60 умножения - сигнал
Figure 00000027

Первый (со стороны блока 63 умножения), второй (со стороны датчики 62 ускорения) и третий положительные входы сумматора 61 соответственно имеют коэффициенты усиления 2/ip 2, кв, 1/ip 2, где кв - коэффициент вязкого трения. В результате на его выходе формируется сигнал
Figure 00000028

Первый положительный (со стороны сумматора 1) и второй отрицательный входы сумматора 41 соответственно имеют единичный коэффициент усиления и коэффициент усиления, равный кω/кУ. В результате на его выходе формируется сигнал
Figure 00000029
а на выходе блока 2 умножения - сигнал
Figure 00000030

где кω, кУ- соответственно коэффициент противо-ЭДС электродвигателя 5 и коэффициент усиления усилителя 4.The constant signal adjuster 14 supplies a signal equal to J N2 + J N3 + m 2 • l to the second positive single input of adder 13 * 2 2 , the third (from the side of the multiplication block 36) and the first positive inputs of the adder 13 have gains equal to unity and m 3 , respectively. As a result, a signal is generated at the output of the multiplication block 26
Figure 00000015

The constant signal adjuster 28 supplies a signal equal to J s1 + J • i 2 p to the second positive single input of adder 27, where J is the moment of inertia of the motor rotor and the rotating parts of the gearbox elements brought to the motor shaft; i p - gear ratio. The third (from the side of squared 30) and the first positive inputs of this adder, respectively, have gains equal to J s2 + J s3 and unity. As a result, at the output of the adder 27, a signal is generated
Figure 00000016

At the output of the constant signal setter 16, a signal J s2 + J s3 is generated. The first negative (from the side of the adder 13) and the second positive inputs of the adder 15 have unity gain. As a result, a signal is generated at the output of the multiplication block 17
Figure 00000017

and at the output of multiplication unit 47, a signal
Figure 00000018

The second (from the side of the block 34 multiplication) and the first positive inputs of the adder 33 respectively have gains equal to 2 and 2 • m 3 . As a result, at the output of the adder 33, a signal is generated
2 • (m 3 • (l * 3 + q 3 ) + m g • (l * 3 + q 3 + l 3 )), and the output of the multiplication unit 38 is a signal
Figure 00000019

A signal appears at the output of the quadrator 56
Figure 00000020
and at the output of multiplication block 57, a signal
Figure 00000021

At the output of the multiplication unit 49, a signal is generated
Figure 00000022
at the output of multiplication block 53, a signal
Figure 00000023
and at the output of the multiplication block 54, a signal
Figure 00000024

The first positive (from the side of the multiplication unit 49) and the second negative inputs of the adder 51 have unity gain. As a result, a signal is generated at the output of the multiplication block 52
Figure 00000025

The first (from the side of the multiplication block 47), the fourth (from the side of the multiplication block 52) are positive and the third (from the side of the multiplication block 54) the negative inputs of the adder 48 have unity gains, and the second is positive (from the side of the quadrator 56) and the fifth is positive (with side of the block 57 multiplication) - respectively, the gain equal to 2 • m 3 and 2. As a result, at the output of the adder 48 a signal
Figure 00000026

The positive inputs of the adder 18 have unity gain. As a result, an A + B signal is generated at its output, and a signal at the output of the multiplication block 60
Figure 00000027

The first (from the unit 63 multiplication) and the second (from the sensors 62 acceleration), and a third positive inputs of adder 61 respectively have a gain of 2 / i p 2, k a, 1 / i p 2, where a - coefficient of viscous friction. As a result, a signal is generated at its output.
Figure 00000028

The first positive (from the side of the adder 1) and the second negative inputs of the adder 41 respectively have a unity gain and a gain equal to ω / k U. As a result, a signal is generated at its output.
Figure 00000029
and at the output of multiplication block 2, a signal
Figure 00000030

where k ω , k U are the counter-EMF coefficient of the electric motor 5 and the gain of the amplifier 4, respectively.

Первый (со стороны блока 2 умножения), второй (со стороны релейного элемента 42), третий (со стороны датчика 6 скорости), четвертый (со стороны блока 40 умножения) и пятый положительные входы сумматора 3 соответственно имеют коэффициенты усиления, равные

Figure 00000031

где R - активное сопротивление якорной обмотки электродвигателя 5, L - индуктивность якорной обмотки электродвигателя 5, Jн- номинальное значение приведенного к валу электродвигателя 5 момента инерции, кв - коэффициент вязкого трения, км - коэффициент крутящего момента электродвигателя 5. В результате на выходе сумматора 3 формируется сигнал
Figure 00000032

т. к. релейный элемент 42 имеет характеристику
Figure 00000033
где Mт - величина сухого трения движения.The first (from the side of the multiplication block 2), the second (from the side of the relay element 42), the third (from the side of the speed sensor 6), the fourth (from the side of the multiplication block 40) and the fifth positive inputs of the adder 3 respectively have amplification factors equal to
Figure 00000031

where R is the active resistance of the armature winding of the electric motor 5, L is the inductance of the armature winding of the electric motor 5, J n is the nominal value of the moment of inertia reduced to the shaft of the electric motor 5, k in is the coefficient of viscous friction, and k m is the torque coefficient of electric motor 5. As a result, the output of the adder 3 a signal is formed
Figure 00000032

since the relay element 42 has the characteristic
Figure 00000033
where M t - the value of dry friction of motion.

Поскольку кинетическая энергия движущихся масс робота описывается в виде

Figure 00000034

а потенциальная энергия имеет вид
П = g•(m2•l * 2 +m3 •(l * 3 +q3)+mГ•(l * 3 +q3+l3))•sinq2,
где g - ускорение свободного падения, то, учитывая, что
Figure 00000035

Figure 00000036

Figure 00000037

из уравнения Лагранжа 2 рода несложно получить, что моментные воздействия Мв на рассматриваемый привод со стороны других степеней подвижности манипулятора имеют вид
Figure 00000038

С учетом соотношения (2), а также уравнений электрической
Figure 00000039

и механической
Figure 00000040

цепей электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами или независимого возбуждения рассматриваемый привод, управляющий координатой g1, можно описать дифференциальным уравнением
Figure 00000041

где Мстр - момент сухого трения вала электродвигателя, приведенный к его ротору. Причем
Figure 00000042

Сформированный сигнал управления u* (1) обеспечивает превращение дифференциального уравнения нагруженного электропривода (3) с существенно переменными параметрами в уравнение с номинальными постоянными параметрами
Figure 00000043

обеспечивающими рассматриваемому приводу поворота заданные динамические свойства и качественные показатели работы.Since the kinetic energy of the moving masses of the robot is described as
Figure 00000034

and potential energy has the form
P = g • (m 2 • l * 2 + m 3 • (l * 3 + q 3 ) + m G • (l * 3 + q 3 + l 3 )) • sinq 2 ,
where g is the acceleration of gravity, then, given that
Figure 00000035

Figure 00000036

Figure 00000037

from the Lagrange equation of the second kind, it is easy to obtain that the momentary effects of M in on the drive in question from the other degrees of mobility of the manipulator have the form
Figure 00000038

Taking into account relation (2), as well as the equations of electric
Figure 00000039

and mechanical
Figure 00000040

circuits of a DC motor with permanent magnets or independent excitation, the drive in question, which controls the coordinate g 1 , can be described by the differential equation
Figure 00000041

where M p is the moment of dry friction of the shaft of the electric motor, reduced to its rotor. Moreover
Figure 00000042

The generated control signal u * (1) provides the transformation of the differential equation of the loaded electric drive (3) with substantially variable parameters into an equation with nominal constant parameters
Figure 00000043

providing the rotational drive under consideration with specified dynamic properties and quality performance indicators.

Claims (1)

Устройство для управления приводом робота, содержащее первый сумматор, последовательно соединенные первый блок умножения, второй сумматор, первый усилитель, электродвигатель, связанный с первым датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с первым датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом устройства, последовательно соединенные второй датчик положения, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика постоянного сигнала, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика постоянного сигнала, пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего задатчика постоянного сигнала, второй блок умножения и шестой сумматор, последовательно соединенные третий датчик положения, второй усилитель, первый функциональный преобразователь и третий блок умножения, второй вход которого подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к второму входу второго блока умножения, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь, вход которого подключен к входу второго усилителя, второй квадратор, четвертый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора и седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого задатчика постоянного сигнала, его третий вход через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь и третий квадратор - к выходу второго усилителя, последовательно соединенный пятый задатчик постоянного сигнала, восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора и первому входу девятого сумматора, пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора, а выход - к третьему входу четвертого сумматора, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго квадратора, а его второй вход - к выходу девятого сумматора, вторым входом подключенного к выходу пятого блока умножения, и восьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего датчика скорости, а выход - с вторым входом шестого сумматора, девятый блок умножения, выход которого подключен к четвертому входу второго сумматора, десятый сумматор, релейный элемент, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, а вход - к выходу первого датчика скорости, третьему входу второго сумматора и первому входу девятого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, причем первый вход десятого сумматора подключен к выходу первого сумматора, его второй вход - к выходу первого датчика скорости, а выход - к первому входу первого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные четвертый функциональный преобразователь, вход которого подключен к выходу второго усилителя, десятый блок умножения, второй вход которого через четвертый квадратор подключен к выходу второго датчика скорости, одиннадцатый сумматор, одиннадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу пятого сумматора и двенадцатый сумматор, последовательно соединенные двенадцатый блок умножения, первый вход которого подключен к выходу первого датчика ускорения, а его второй вход - к выходу второго квадратора, тринадцатый сумматор и тринадцатый блок умножения, выход которого подключен к второму входу двенадцатого сумматора, последовательно соединенные четырнадцатый блок умножения, первый вход которого подключен к выходу третьего блока умножения и пятнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен также со вторым входом тринадцатого сумматора, а его второй вход - со вторым входом тринадцатого блока умножения и выходом девятого сумматора, а выход - с третьим входом двенадцатого сумматора, последовательно соединенные шестнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя, а второй вход - с выходом третьего датчика скорости и вторым входом четырнадцатого блока умножения и пятый квадратор, выход которого подключен к четвертому входу двенадцатого сумматора и первому входу семнадцатого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика массы, а выход - с пятым входом двенадцатого сумматора, последовательно соединенные второй датчик ускорения и восемнадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя, а выход - к второму входу одиннадцатого сумматора, последовательно соединенные девятнадцатый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого сумматора, а второй - с выходом первого датчика скорости и четырнадцатый сумматор, выход которого подключен к пятому входу второго сумматора, а также последовательно соединенные третий датчик ускорения и двадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу шестого сумматора, а выход - к второму входу четырнадцатого сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего датчика ускорения. A device for controlling a robot drive, comprising a first adder, a first multiplication unit, a second adder, a first amplifier, a first amplifier, an electric motor connected to the first speed sensor directly and through a gearbox with a first position sensor, the output of which is connected to the first input of the first adder, the second input which is connected to the input of the device, the second position sensor is connected in series, the third adder, the second input of which is connected to the output of the first constant signal generator, the fourth quadrator, the fourth adder, the second input of which is connected to the output of the second constant signal master, the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the third constant signal master, the second multiplication unit and the sixth adder, the third position sensor, the second amplifier, the first functional converter connected in series and a third multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the second speed sensor, and the output to the second input of the second multiplication unit, connected in series to the second a national converter, the input of which is connected to the input of the second amplifier, a second quadrator, a fourth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fourth adder and the seventh adder, the second input of which is connected to the output of the fourth constant signal generator, its third input through the third functional converter connected in series and the third quadrator - to the output of the second amplifier, a fifth constant signal generator connected in series, an eighth adder, the second input of which is connected to the output of the third adder and the first input of the ninth adder, the fifth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the mass sensor, and the sixth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the eighth adder, and the output to the third input of the fourth adder, connected in series to the seventh unit multiplication, the first input of which is connected to the output of the second quadrator, and its second input - to the output of the ninth adder, the second input connected to the output of the fifth multiplication block, and the eighth multiplication block, the second input of which connected to the output of the third speed sensor, and the output to the second input of the sixth adder, the ninth multiplication unit, the output of which is connected to the fourth input of the second adder, the tenth adder, a relay element whose output is connected to the second input of the second adder, and the input to the output of the first speed sensor, the third input of the second adder and the first input of the ninth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the sixth adder, the first input of the tenth adder connected to the output of the first adder, its second input to the output of the first speed sensor, and the output to the first input of the first multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the seventh adder, characterized in that it is additionally connected in series with the fourth functional converter, the input of which is connected to the output of the second amplifier, the tenth multiplication unit the second input of which through the fourth quadrator is connected to the output of the second speed sensor, the eleventh adder, the eleventh multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the fifth sum the torus and the twelfth adder, connected in series with the twelfth multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the first acceleration sensor, and its second input - to the output of the second quadrator, the thirteenth adder and the thirteenth multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the twelfth adder, in series a multiplication block, the first input of which is connected to the output of the third multiplication block and a fifteenth multiplication block, the first input of which is also connected to the second input of the thirteenth the second input, with the second input of the thirteenth multiplication unit and the output of the ninth adder, and the output, with the third input of the twelfth adder, connected in series with the sixteenth multiplication unit, the first input of which is connected to the output of the second functional converter, and the second input is with the output of the third a speed sensor and a second input of the fourteenth multiplication unit and a fifth quadrator, the output of which is connected to the fourth input of the twelfth adder and the first input of the seventeenth multiplication unit, the second input of which the second is connected to the output of the mass sensor, and the output is to the fifth input of the twelfth adder, the second acceleration sensor and the eighteenth multiplication unit are connected in series, the second input of which is connected to the output of the first functional converter, and the output to the second input of the eleventh adder, the nineteenth multiplication unit connected in series the first input of which is connected to the output of the twelfth adder, and the second to the output of the first speed sensor and the fourteenth adder, the output of which is connected to the fifth input of the WTO The third adder, as well as the third acceleration sensor and the twentieth multiplication unit, the second input of which is connected to the output of the sixth adder and the output to the second input of the fourteenth adder, the third input of which is connected to the output of the third acceleration sensor, are connected in series.
RU2000111314/02A 2000-05-06 2000-05-06 Apparatus for controlling drive mechanism of robot RU2181660C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111314/02A RU2181660C2 (en) 2000-05-06 2000-05-06 Apparatus for controlling drive mechanism of robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111314/02A RU2181660C2 (en) 2000-05-06 2000-05-06 Apparatus for controlling drive mechanism of robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000111314A RU2000111314A (en) 2002-01-27
RU2181660C2 true RU2181660C2 (en) 2002-04-27

Family

ID=20234301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111314/02A RU2181660C2 (en) 2000-05-06 2000-05-06 Apparatus for controlling drive mechanism of robot

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2181660C2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487008C1 (en) * 2012-01-10 2013-07-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2488479C1 (en) * 2012-02-22 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2488480C1 (en) * 2012-02-22 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2489251C1 (en) * 2012-04-03 2013-08-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2489250C1 (en) * 2012-02-22 2013-08-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2523187C1 (en) * 2013-06-07 2014-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Device for programmed control signal generation by spatial movement of dynamic objects
RU2523186C1 (en) * 2013-06-07 2014-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Device for programmed control signal generation by spatial movement of dynamic objects
RU2551044C1 (en) * 2014-02-25 2015-05-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2606372C1 (en) * 2015-07-29 2017-01-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Self-adjusting electric drive of manipulator

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487008C1 (en) * 2012-01-10 2013-07-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2488479C1 (en) * 2012-02-22 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2488480C1 (en) * 2012-02-22 2013-07-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2489250C1 (en) * 2012-02-22 2013-08-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Robot electric drive
RU2489251C1 (en) * 2012-04-03 2013-08-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2523187C1 (en) * 2013-06-07 2014-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Device for programmed control signal generation by spatial movement of dynamic objects
RU2523186C1 (en) * 2013-06-07 2014-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Device for programmed control signal generation by spatial movement of dynamic objects
RU2551044C1 (en) * 2014-02-25 2015-05-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Manipulator electric drive
RU2606372C1 (en) * 2015-07-29 2017-01-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Self-adjusting electric drive of manipulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2181660C2 (en) Apparatus for controlling drive mechanism of robot
RU2394674C2 (en) Self-adaptive electric drive of robot
RU2028931C1 (en) Device for controlling the robot drive
RU2372638C1 (en) Self-tuning electric drive for manipulation robot
RU2325268C1 (en) Control of robotic machine drive
RU2312007C1 (en) Robot drive control apparatus
RU2355563C2 (en) Robot drive control device
RU2164859C2 (en) Apparatus for controlling robot drive mechanism
RU2423225C1 (en) Robot electric drive
RU2054350C1 (en) Device for controlling robot drive
RU2063866C1 (en) Device to control drive of robot
RU2148492C1 (en) Apparatus for controlling robot drive mechanism
RU2066626C1 (en) Robot drive control device
RU2163190C1 (en) Device for control of robot drive
RU2606372C1 (en) Self-adjusting electric drive of manipulator
RU2063867C1 (en) Self-tuning electric motor drive of robot
RU2115539C1 (en) Robot drive control device
RU2372185C1 (en) Self-tuning electric drive of manipulation robot
RU2057001C1 (en) Device for controlling robot drive
RU2488480C1 (en) Robot electric drive
RU2725449C1 (en) Self-tuning electric drive of manipulator
RU2212329C1 (en) Device for control of robot drive
RU2162792C1 (en) Gear controlling drive of robot
RU2453893C1 (en) Manipulator electric drive
RU2312006C1 (en) Robot drive unit control apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20030507