RU2288091C2 - Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator - Google Patents

Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator Download PDF

Info

Publication number
RU2288091C2
RU2288091C2 RU2004136496/02A RU2004136496A RU2288091C2 RU 2288091 C2 RU2288091 C2 RU 2288091C2 RU 2004136496/02 A RU2004136496/02 A RU 2004136496/02A RU 2004136496 A RU2004136496 A RU 2004136496A RU 2288091 C2 RU2288091 C2 RU 2288091C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
link
assembly
coordinates
drive
Prior art date
Application number
RU2004136496/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004136496A (en
Inventor
Алексей Николаевич Смоленцев (RU)
Алексей Николаевич Смоленцев
В чеслав Леонидович Афонин (RU)
Вячеслав Леонидович Афонин
Галина Сергеевна Куплинова (RU)
Галина Сергеевна Куплинова
Original Assignee
Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
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 Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН filed Critical Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Priority to RU2004136496/02A priority Critical patent/RU2288091C2/en
Publication of RU2004136496A publication Critical patent/RU2004136496A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288091C2 publication Critical patent/RU2288091C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

FIELD: robotics engineering.
SUBSTANCE: device has sections connected with rotatable kinematical pairs. One of sections is a fixed base bearing two drives, each of which enabling rotation of corresponding section connected to it and having angular restrictor. To make transition from one assembly type having controllable manipulator displacement in two dimensions into another one, one drive control is switched from displacement control mode to force control mode that allows pressing a manipulator section selected against corresponding angular restrictor in free kinematical pair according to calculated loading force. The other drive controlling the movement concurrently transfers the manipulator to the other assembly where the manipulator position is controlled in two coordinates.
EFFECT: increased service zone without introducing additional control units.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области робототехники и может использоваться при разработке алгоритмов управления движением двухкоординатного пятизвенного манипулятора, перемещающего объект по двум координатам (в станках и роботах). Двухкоординатный пятизвенный манипулятор (фиг.1а) состоит из двух вращательных приводов (D1 и D2), расположенных на основании (звено 1) и соединенных кинематической цепью из четырех звеньев (2, 3, 4, 5) и трех вращательных кинематических пар (А, В, С). Длины звеньев манипулятора - это расстояния между осями кинематических пар: l1=D1D2; l2=D1B; l3=ВА; l4=АС; l5=CD2. Такой манипулятор имеет две степени свободы и применялся ранее как составная часть механизма робота-станка (патент РФ №2202465). Два угла q1 и q2 (фиг.2а) в приводных кинематических парах определяют положение звеньев манипулятора, в том числе и выходного звена (звено 3 или 4), на котором расположен объект манипулирования (точка А). Декартовы координаты точки А определяются решением прямой задачи о положении по заданным приводным координатам. В зависимости от того, расположены точки А, В, С против часовой стрелки либо по часовой стрелке в треугольнике АВС, решение прямой задачи о положении принадлежит сборке 1 механизма (фиг.1а) либо сборке 2 (фиг.1с). Перемещением манипулятора из одной сборки в другую существенно увеличивается его зона обслуживания (множество возможных положений точки А).The invention relates to the field of robotics and can be used in the development of motion control algorithms for a two-coordinate five-link manipulator that moves an object in two coordinates (in machines and robots). The two-axis five-link manipulator (Fig. 1a) consists of two rotary drives (D 1 and D 2 ) located on the base (link 1) and connected by a kinematic chain of four links (2, 3, 4, 5) and three rotational kinematic pairs ( A, B, C). The lengths of the links of the manipulator is the distance between the axes of the kinematic pairs: l 1 = D 1 D 2 ; l 2 = D 1 B; l 3 = VA; l 4 = AC; l 5 = CD 2 . Such a manipulator has two degrees of freedom and was previously used as an integral part of the mechanism of the robot machine (RF patent No. 2202465). Two angles q 1 and q 2 (Fig. 2a) in the kinematic drive pairs determine the position of the manipulator links, including the output link (link 3 or 4), on which the manipulation object is located (point A). The Cartesian coordinates of point A are determined by solving the direct problem of position with respect to the given drive coordinates. Depending on whether the points A, B, C are located counterclockwise or clockwise in the triangle ABC, the solution of the direct position problem belongs to assembly 1 of the mechanism (figa) or assembly 2 (fig.1c). Moving the manipulator from one assembly to another significantly increases its service area (the set of possible positions of point A).

В случае, когда l3+l4+l5<l1+l2 и l1+l5>l2+l3+l4 либо оба привода расположены с одной стороны от плоскости пятизвенника, этому перемещению препятствует так называемое особое положение (фиг.1b), когда точки А, В, С расположены на одной прямой и механизм имеет возможность неуправляемого движения. Поэтому механизм перемещается в другую сборку с уменьшением числа степеней свободы на 1 за счет прижатия одного из звеньев к соответствующему ограничителю угла в свободной вращательной кинематической паре механизма управляемым усилием и силами нагрузки на механизм. Выбор ограничителя угла производится в соответствии с предполагаемым значением внешних сил нагрузки на механизм и сил инерции звеньев при проходе особого положения. После перехода в другую сборку звено отходит от ограничителя угла, и манипулятор снова может перемещать объект по двум координатам. Перемещение в другую сборку становится управляемым и не требует применения дополнительных устройств. Дополнительная рабочая зона может использоваться как зона загрузки инструмента или заготовки и тем самым позволяет использовать один и тот же манипулятор для выполнения технологических и транспортных операций.In the case when l 3 + l 4 + l 5 <l 1 + l 2 and l 1 + l 5 > l 2 + l 3 + l 4 or both drives are located on one side of the five-link plane, this movement is prevented by the so-called special position (fig.1b), when the points A, B, C are located on one straight line and the mechanism has the possibility of uncontrolled movement. Therefore, the mechanism moves to another assembly with a decrease in the number of degrees of freedom by 1 due to the pressing of one of the links to the corresponding angle limiter in the free rotational kinematic pair of the mechanism by a controlled force and load on the mechanism. The choice of the angle limiter is made in accordance with the estimated value of the external forces of the load on the mechanism and the forces of inertia of the links when passing a special position. After moving to another assembly, the link departs from the angle limiter, and the manipulator can again move the object in two coordinates. Moving to another assembly becomes controllable and does not require the use of additional devices. An additional working zone can be used as a loading zone for a tool or a workpiece, and thus allows the use of the same manipulator to perform technological and transport operations.

Известен способ увеличения зоны обслуживания манипуляторов параллельной структуры за счет перехода в другую сборку механизма [патент DE 10206414А1]. Для пятизвенного двухкоординатного манипулятора с двумя параллельными поступательными кинематическими парами предлагались следующие методы прохода особых положений:There is a method of increasing the service area of manipulators of a parallel structure by moving to another assembly of the mechanism [patent DE 10206414A1]. For a five-link two-axis manipulator with two parallel translational kinematic pairs, the following methods for passing special positions were proposed:

1. С применением дополнительного двигателя, устанавливаемого в свободный шарнир. При проходе особого положения дополнительный двигатель включается, а один из двух основных приводов не создает момента, т.е. изменяется структура механизма.1. Using an additional engine mounted in a free joint. When passing a special position, the additional engine turns on, and one of the two main drives does not create a moment, i.e. the structure of the mechanism changes.

2. С применением тормозной муфты, устанавливаемой в свободную кинематическую пару. В механизме с двумя параллельными поступательными кинематическими парами нет подходящей кинематической пары, поэтому авторы предложили добавить дополнительную группу звеньев. При проходе особого положения тормозная муфта включается, число степеней свободы уменьшается на 1 и устраняется неуправляемое движение механизма.2. Using a brake clutch mounted in a free kinematic pair. In a mechanism with two parallel translational kinematic pairs, there is no suitable kinematic pair, so the authors suggested adding an additional group of links. When passing a special position, the brake clutch engages, the number of degrees of freedom decreases by 1, and the uncontrolled movement of the mechanism is eliminated.

3. С применением пружины кручения, устанавливаемой в свободную кинематическую пару. Эта пружина создает момент, позволяющий пройти особое положение в одном направлении. Для обратного перехода требуются другие способы.3. Using a torsion spring mounted in a free kinematic pair. This spring creates a moment that allows you to pass a special position in one direction. Other methods are required for the reverse transition.

4. С применением сил инерции. Перед проходом особого положения звенья механизма должны иметь достаточную скорость, чтобы во время прохода силы инерции могли уравновесить статические силы, действующие на механизм.4. Using inertia forces. Before passing a special position, the links of the mechanism must have sufficient speed so that during the passage the inertia forces can balance the static forces acting on the mechanism.

Первый способ требует увеличения массы звеньев механизма по причине установки дополнительного двигателя. Кроме того, дополнительный двигатель требует путей подвода электроэнергии, что усложняет конструкцию и уменьшает подвижность механизма.The first method requires an increase in the mass of the links of the mechanism due to the installation of an additional engine. In addition, an additional engine requires power supply paths, which complicates the design and reduces the mobility of the mechanism.

Второй способ имеет те же недостатки, хотя тормозная муфта потребляет меньшую мощность, чем двигатель, при том же номинальном моменте.The second method has the same disadvantages, although the brake clutch consumes less power than the engine, at the same rated torque.

Третий способ не позволяет совершить обратный переход в исходную сборку, поэтому не является достаточным для увеличения зоны обслуживания.The third method does not allow you to make a transition back to the original assembly, therefore, it is not sufficient to increase the service area.

Четвертый способ не всегда может быть реализован, поскольку не всегда механизм может быть разогнан до требуемой скорости из-за возможностей привода. Кроме того, прочность объекта манипулирования и усилие его захвата ограничивают ускорение, с которым он может перемещаться.The fourth method cannot always be implemented, since the mechanism can not always be accelerated to the required speed due to the capabilities of the drive. In addition, the strength of the manipulated object and the force of its capture limit the acceleration with which it can move.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков по отношению к предложенному решению является способ, изложенный в патенте RU 2202465 С2, опубл. 20.04.2003 для двухкоординатного пятизвенного манипулятора, звенья которого соединены вращательными кинематическими парами, одно из звеньев является неподвижным основанием, на котором установлены два привода, каждый из которых выполнен с возможностью поворота соединенного с ним соответствующего звена, имеющего ограничитель угла.Closest to the proposed method for the combination of essential features in relation to the proposed solution is the method described in patent RU 2202465 C2, publ. 04/20/2003 for a two-axis five-link manipulator, the links of which are connected by rotational kinematic pairs, one of the links is a fixed base on which two drives are installed, each of which is made with the possibility of rotation of the corresponding link connected to it having an angle limiter.

Недостаток способа заключается в отсутствии возможности управляемого перевода манипулятора в другую сборку.The disadvantage of this method is the lack of the possibility of a controlled transfer of the manipulator to another assembly.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в увеличении зоны обслуживания пятизвенного манипулятора, построенного на вращательных кинематических парах, за счет перехода в другую сборку без применения управляемых дополнительных устройств в его конструкции.The problem to which this invention is directed is to increase the service area of a five-link manipulator built on rotational kinematic pairs by switching to another assembly without the use of controlled additional devices in its design.

Поставленная задача решается за счет того, что производится исключение неуправляемого движения манипулятора в его особом положении уменьшением числа степеней свободы на 1 при прижатии одного из звеньев к соответствующему ограничителю угла поворота во вращательной кинематической паре силами внешней нагрузки либо управляемым усилием.The problem is solved due to the fact that the uncontrolled movement of the manipulator in its special position is eliminated by reducing the number of degrees of freedom by 1 when one of the links is pressed to the corresponding limiter of the rotation angle in the rotational kinematic pair by external load forces or by controlled force.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а анализ способов, предложенных в описаниях аналогов, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and an analysis of the methods proposed in the descriptions of analogues made it possible to identify a combination of significant in relation to perceived by the applicant the technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.

Способ управления двухкоординатным пятизвенным манипулятором реализуется следующим образом.The control method of the two-coordinate five-link manipulator is implemented as follows.

Для перехода манипулятора в другую сборку он должен пройти особое положение. Если конфигурация манипулятора близка к особому положению, то положением объекта манипулирования невозможно управлять по двум координатам, из-за того, что в особом положении моменты приводов стремятся к бесконечности при конечной силе нагрузки на механизм Fн (сила тяжести, сила трения, сила упругости от возможных разгрузочных устройств, сила инерции, фиг.2с, фиг.3с). Поэтому производится переключение способа управления одного из приводов с управления положением на управление моментом незадолго до прохода особого положения. В зависимости от направления силы нагрузки при проходе особого положения, показанного на фиг.2с и фиг.3с, эта сила прижимает звено 4 к ограничителю угла в шарнире С либо звено 3 к ограничителю угла в шарнире В. В соответствии с рассчитанной силой нагрузки выбирается привод, управляющий положением. У того привода, который поворачивает звено с используемым ограничителем угла, сохраняется управление положением, а другой привод переводится в режим управления моментом.To move the manipulator to another assembly, it must go through a special position. If the manipulator configuration is close to a special position, then the position of the manipulated object cannot be controlled in two coordinates, due to the fact that in a special position the drive moments tend to infinity at a finite load on the mechanism F n (gravity, friction, elasticity from possible unloading devices, inertia force, figs, figs). Therefore, the control method of one of the drives is switched from position control to torque control shortly before the passage of the special position. Depending on the direction of the load force during the passage of the special position shown in Figs. 2c and 3c, this force presses link 4 to the angle limiter in hinge C or link 3 to the angle limiter in hinge B. In accordance with the calculated load force, the drive is selected managing position. The drive that rotates the link with the angle limiter used retains position control, and the other drive is put into torque control mode.

Если при особом положении механизма, в котором осуществляется переход в другую сборку, силы нагрузки препятствуют переходу механизма в эту сборку, то они прижимают звено 4 к ограничителю угла в шарнире С (фиг.2с). В этом случае во избежание удара звена и ограничителя следует заранее, когда еще можно управлять механизмом по обоим координатам q1 и q2 (фиг.2а), подвести звено к ограничителю угла (фиг.2b), изменяя эти координаты в указанных направлениях (фиг.2а). Затем привод D1 переводится в режим управляемого момента M1, который создает управляемую силу F34, прижимающую звено 4 к ограничителю угла, момент имеет отрицательное значение (по часовой стрелке). Это необходимо, так как силы нагрузки в положении манипулятора, показанном на фиг.2b, могут препятствовать прижатию звена к ограничителю угла. Число степеней свободы механизма становится равным 1, и он перемещается в особое положение, показанное на фиг.2с, за счет управления только углом q2. В процессе перехода в эту конфигурацию момент M1 плавно увеличивается до 0 (фиг.4а) по мере того, как силы нагрузки начинают прижимать звено 4 к ограничителю угла. При дальнейшем управляемом изменении угла q2 момент M1 снова выполняет задачу фиксации угла в шарнире С управляемым усилием (фиг.2d). Затем привод D1 переводится в режим управления положением и отводит звено 4 от ограничителя угла (фиг.2е). Манипулятор может перемещаться по двум координатам в добавленной части рабочей зоны (фиг.2f).If at a special position of the mechanism in which the transition to another assembly takes place, the load forces impede the transition of the mechanism into this assembly, then they press link 4 to the angle limiter in the joint C (Fig. 2c). In this case, in order to avoid impact of the link and the limiter, it is necessary in advance, when it is still possible to control the mechanism in both coordinates q 1 and q 2 (Fig. 2a), bring the link to the angle limiter (Fig. 2b), changing these coordinates in the indicated directions (Fig. .2a). Then the drive D 1 is transferred to the controlled torque M 1 , which creates a controlled force F 34 , pressing the link 4 to the angle limiter, the moment has a negative value (clockwise). This is necessary since the load forces in the position of the manipulator shown in FIG. 2b may prevent the link from being pressed against the angle limiter. The number of degrees of freedom of the mechanism becomes equal to 1, and it moves to the special position shown in FIG. 2c by controlling only the angle q 2 . During the transition to this configuration, the moment M 1 gradually increases to 0 (Fig. 4a) as the load forces begin to press the link 4 to the angle limiter. With a further controlled change in the angle q 2, the moment M 1 again performs the task of fixing the angle in the joint With controlled force (Fig.2d). Then the drive D 1 is transferred to the position control mode and diverts the link 4 from the angle limiter (Fig.2e). The manipulator can move in two coordinates in the added part of the working area (Fig.2f).

Если при особом положении механизма, в котором осуществляется переход в другую сборку, силы нагрузки способствуют переходу механизма в эту сборку, то они прижимают звено 3 к ограничителю угла в шарнире В (фиг.3с). В этом случае во избежание удара звена и ограничителя следует заранее, когда еще можно управлять механизмом по обоим координатам q1 и q2 (фиг.3а), подвести звено к ограничителю угла (фиг.3b), изменяя эти координаты в указанных направлениях (фиг.3а). Затем привод D2 переводится в режим управляемого момента M2, который создает управляемую силу F43, прижимающую звено 3 к ограничителю угла. Это необходимо, так как силы нагрузки в положении манипулятора, показанном на фиг.3b, могут препятствовать прижатию звена 3 к ограничителю угла. Число степеней свободы механизма становится равным 1, и он перемещается в особое положение, показанное на фиг.3с, за счет управления только углом q1. В процессе перехода в эту конфигурацию момент М2 плавно уменьшается до 0 (фиг.4b) по мере того, как силы нагрузки начинают прижимать звено 3 к ограничителю угла. При дальнейшем управляемом изменении угла q1 момент М2 снова выполняет задачу фиксации угла в шарнире В управляемым усилием (фиг.3d). Затем привод D2 переводится в режим управления положением и совместно с приводом D1 отводит звено 3 от ограничителя угла (фиг.3е). Манипулятор может перемещаться по двум координатам в добавленной части рабочей зоны (фиг.3f).If at a special position of the mechanism in which the transition to another assembly takes place, the load forces contribute to the transition of the mechanism into this assembly, then they press link 3 to the angle limiter in the joint B (Fig. 3c). In this case, in order to avoid impact of the link and the limiter, it is necessary in advance, when it is still possible to control the mechanism along both coordinates q 1 and q 2 (Fig. 3a), bring the link to the angle limiter (Fig. 3b), changing these coordinates in the indicated directions (Fig. .3a). Then the drive D 2 is transferred to the controlled torque M 2 , which creates a controlled force F 43 , which presses the link 3 to the angle limiter. This is necessary, since the load forces in the position of the manipulator shown in fig.3b, can prevent the link 3 from being pressed against the angle limiter. The number of degrees of freedom of the mechanism becomes equal to 1, and it moves to the special position shown in FIG. 3c by controlling only the angle q 1 . In the process of transition to this configuration, the moment M 2 gradually decreases to 0 (Fig.4b) as the load forces begin to press the link 3 to the angle limiter. With a further controlled change in the angle q 1, the moment M 2 again performs the task of fixing the angle in the hinge B with a controlled force (Fig. 3d). Then, the drive D 2 is transferred to the position control mode and together with the drive D 1 withdraws the link 3 from the angle limiter (Fig.3e). The manipulator can move in two coordinates in the added part of the working area (Fig.3f).

Указанный способ может быть реализован на устройстве, которое состоит из механизма плоского пятизвенника, построенного на вращательных кинематических парах, и двух приводов D1 и D2 (фиг.1a). Механизм плоского пятизвенника состоит из основания (неподвижное звено 1), звена 2, соединенного со звеном 1 приводной вращательной кинематической парой D1, звена 3, соединенного со звеном 2 вращательной кинематической парой В с ограничителем угла поворота, звена 4, соединенного со звеном 3 вращательной кинематической парой А, звена 5, соединенного с основанием приводной вращательной кинематической парой D2 и соединенного со звеном 4 вращательной кинематической парой С с ограничителем угла поворота. К звену 3 или 4 крепится объект манипулирования. Привод D1 расположен на основании, его вал соединен со звеном 2, ось вала совпадает с осью вращательной кинематической пары D1 механизма. Привод D2 расположен на основании, его вал соединен со звеном 5, ось вала совпадает с осью вращательной кинематической пары D2 механизма. Ограничители углов поворота могут быть дополнены упругими амортизаторами.The specified method can be implemented on a device that consists of a mechanism of a flat five-link, built on rotational kinematic pairs, and two drives D 1 and D 2 (figa). The mechanism of a flat five-link consists of a base (fixed link 1), link 2, connected to link 1 by a driving rotational kinematic pair D 1 , link 3, connected to link 2 by a rotational kinematic pair B with a limiter of rotation angle, link 4, connected to link 3 by rotational kinematic pair A, link 5 connected to the base by a driving rotational kinematic pair D 2 and connected to link 4 by a rotational kinematic pair C with a rotation angle limiter. Manipulation object is attached to link 3 or 4. The drive D 1 is located on the base, its shaft is connected to link 2, the axis of the shaft coincides with the axis of the rotational kinematic pair D 1 of the mechanism. The drive D 2 is located on the base, its shaft is connected to the link 5, the axis of the shaft coincides with the axis of the rotational kinematic pair D 2 of the mechanism. The limiters of the rotation angles can be supplemented with elastic shock absorbers.

На фигуре 1 чертежа показаны две сборки механизма и его особое положение.The figure 1 of the drawing shows two assemblies of the mechanism and its special position.

На фигуре 2 показана последовательность перехода механизма в другую сборку, когда сила нагрузки Fн препятствует переходу механизма в эту сборку, направление момента M1, создаваемого приводом D1, направление силы F34, с которой звено 3 (фиг.1a) действует на звено 4, и направления изменения приводных координат q1 и q2 на различных этапах движения.The figure 2 shows the sequence of transition of the mechanism to another assembly, when the load force F n prevents the transition of the mechanism into this assembly, the direction of the moment M 1 created by the drive D 1 , the direction of the force F 34 with which the link 3 (Fig.1a) acts on the link 4, and the direction of change of the driving coordinates q 1 and q 2 at various stages of movement.

На фигуре 3 показана последовательность перехода механизма в другую сборку, когда сила нагрузки Fн способствует переходу механизма в эту сборку, направление момента М2, создаваемого приводом D2, направление силы F43, с которой звено 4 (фиг.1a) действует на звено 3, и направления изменения приводных координат q1 и q2 на различных этапах движения.Figure 3 shows the sequence of transition of the mechanism to another assembly, when the load force F n facilitates the transition of the mechanism to this assembly, the direction of the moment M 2 created by the drive D 2 , the direction of the force F 43 with which link 4 (Fig. 1a) acts on the link 3, and the direction of change of the driving coordinates q 1 and q 2 at various stages of movement.

На фигуре 4а показана зависимость момента M1 от угла π-∠BAC для перехода манипулятора в другую сборку при управлении этим моментом.Figure 4a shows the dependence of the moment M 1 on the angle π-∠ BAC for the transition of the manipulator to another assembly while controlling this moment.

На фигуре 4b показана зависимость момента М2 от угла π-∠BAC для перехода манипулятора в другую сборку при управлении этим моментом.Figure 4b shows the dependence of the moment M 2 on the angle π-∠ BAC for the transition of the manipulator to another assembly when controlling this moment.

Для осуществления изобретения необходима возможность управления каждым приводом в режиме управляемого момента и в режиме управляемого угла и возможность автоматизированного переключения между этими режимами системой программного управления манипулятором. Кроме того, необходимы два ограничителя углов поворота в шарнирах манипулятора.To implement the invention, it is necessary to be able to control each drive in a controlled moment mode and in a controlled angle mode and the ability to automatically switch between these modes by a software control system for the manipulator. In addition, two limiters of rotation angles are required in the joints of the manipulator.

Claims (1)

Способ управления двухкоординатным пятизвенным манипулятором, звенья которого соединены вращательными кинематическим парами, одно из звеньев является неподвижным основанием, на котором установлены два привода, каждый из которых выполнен с возможностью поворота соединенного с ним соответствующего звена, имеющего ограничитель угла, включающий переход манипулятора из одной сборки в другую с уменьшением числа степеней свободы на 1, отличающийся тем, что для перехода из одной сборки с управляемым перемещением манипулятора по двум координатам в другую производят переключение управления одного привода с управления перемещением на управление усилием, под действием которого осуществляют прижим выбранного в соответствии с рассчитанной силой нагрузки звена манипулятора к соответствующему ограничителю угла в свободной кинематической паре, одновременно другой привод, управляющий перемещением, переводит манипулятор в другую сборку, в которой осуществляют управление положением манипулятора по двум координатам.A control method for a two-axis five-link manipulator, the links of which are connected by rotational kinematic pairs, one of the links is a fixed base on which two drives are installed, each of which is made with the possibility of rotation of the corresponding link connected to it, having an angle limiter, including the transition of the manipulator from one assembly to another with a decrease in the number of degrees of freedom by 1, characterized in that for the transition from one assembly with a controlled movement of the manipulator in two coordinates At that, the control of one drive is switched to another from the motion control to the force control, which presses the manipulator link selected in accordance with the calculated load force to the corresponding angle limiter in the free kinematic pair, while another actuator that controls the movement transfers the manipulator to another assembly , in which the position of the manipulator is controlled in two coordinates.
RU2004136496/02A 2004-12-14 2004-12-14 Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator RU2288091C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136496/02A RU2288091C2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004136496/02A RU2288091C2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004136496A RU2004136496A (en) 2006-06-10
RU2288091C2 true RU2288091C2 (en) 2006-11-27

Family

ID=36711980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004136496/02A RU2288091C2 (en) 2004-12-14 2004-12-14 Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288091C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455146C2 (en) * 2010-02-25 2012-07-10 Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН Spatial mechanism having four degrees of freedom and kinematic decoupling
RU2455147C2 (en) * 2010-02-25 2012-07-10 Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН Spatial mechanism having four degrees of freedom and kinematic decoupling
RU2792279C1 (en) * 2022-04-13 2023-03-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Device for software control of a manipulator with six axes of mobility and a linearly movable base

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455146C2 (en) * 2010-02-25 2012-07-10 Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН Spatial mechanism having four degrees of freedom and kinematic decoupling
RU2455147C2 (en) * 2010-02-25 2012-07-10 Российская академия наук Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН Spatial mechanism having four degrees of freedom and kinematic decoupling
RU2792279C1 (en) * 2022-04-13 2023-03-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Device for software control of a manipulator with six axes of mobility and a linearly movable base
RU2794082C1 (en) * 2022-04-28 2023-04-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Device for a software control of a manipulator with six axes of mobility and a linearly movable base
RU2821977C2 (en) * 2022-08-05 2024-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Manipulator program control device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004136496A (en) 2006-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3020920C (en) Variable stiffness series elastic actuator
CN107081760A (en) A kind of sixdegree-of-freedom simulation based on translational parallel connection mechanism
CN100410028C (en) Robot mechanism able to achieve full circle rotation and four-freedom hybrid grasping/releasing
JPH02503404A (en) Connected structure with adjustable endpoint compliance
CN104249367A (en) Industrial robot
JP2013505147A (en) Humanoid robot
CN109176568A (en) A kind of rigid soft coupling multi-finger clever hand of tendon rope-electromagnetic force joint driving
JPH10249777A (en) Robot arm driver and robot hand
WO2017090105A1 (en) Parallel link device
WO2003006214A3 (en) Object handling device having multiple coaxially arranged arms
US8776632B2 (en) Low-stroke actuation for a serial robot
WO2019102746A1 (en) Direct teaching device for robots and method for same
RU2288091C2 (en) Method for operating two-coordinate five-hinged manipulator
CN106625591B (en) Three-translation two-rotation five-degree-of-freedom parallel mechanism
CN110666835A (en) Rope driving joint and rope driving mechanical arm capable of achieving flexible buffering
CN109108949B (en) Parallel mechanism with three motion modes of 3T, 2T1R and 1T2R
CN206967494U (en) A kind of sixdegree-of-freedom simulation based on translational parallel connection mechanism
JPH106266A (en) Hand mechanism
CN113305874B (en) Three-finger multi-degree-of-freedom dexterous hand mechanism
CN210998800U (en) Rope driving joint and rope driving mechanical arm capable of achieving flexible buffering
Budde et al. Workspace enlargement of a triglide robot by changing working and assembly mode
JP2019136796A (en) Robot hand, robot hand unit, robot and work unit
JP2019047649A (en) Driving device and robot
JP2006159406A (en) Robot having horizontal arm
CN106695766B (en) Six-degree-of-freedom parallel device based on grabbing parallel mechanism

Legal Events

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

Effective date: 20091215