SE461383B - Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand - Google Patents

Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand

Info

Publication number
SE461383B
SE461383B SE8900090A SE8900090A SE461383B SE 461383 B SE461383 B SE 461383B SE 8900090 A SE8900090 A SE 8900090A SE 8900090 A SE8900090 A SE 8900090A SE 461383 B SE461383 B SE 461383B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
mechanical hand
movement
section
hand
motion
Prior art date
Application number
SE8900090A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8900090D0 (sv
Inventor
T S Akinfiev
Original Assignee
Inst Mash Im A Ablagonravova A
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 Inst Mash Im A Ablagonravova A filed Critical Inst Mash Im A Ablagonravova A
Priority to SE8900090A priority Critical patent/SE461383B/sv
Publication of SE8900090D0 publication Critical patent/SE8900090D0/sv
Priority to DE3901227A priority patent/DE3901227A1/de
Priority to FR898900497A priority patent/FR2642866B1/fr
Priority to US07/328,169 priority patent/US4958113A/en
Publication of SE461383B publication Critical patent/SE461383B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S700/00Data processing: generic control systems or specific applications
    • Y10S700/90Special robot structural element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

461 385 förfarande grundar sig på att resonanshanden dels frigöres i utgångsläget, dels överföres till ett förutbestämt läge genom att en spänning matas till den elektriska motorn, samtidigt som resonanshanden rör sig längs minst en del av rörelsebanan, och dels låses i det förutbestämda läget. Icke heller kan man med detta kända förfarande säkerställa den önskade höga funktions- säkerheten hos den mekaniska resonanshanden till följd av att den potentiella energin hos det föremål, som hanteras, kan änd- ras under den mekaniska handensarbetsförlopp. I det fall den mekaniska handens tyngdpunkt i utgångsläget, och i det förutbe- stämda läget intar olika höjdlägen kommer den över den elek- triska motorn pàlagda spänningen att vara alltför hög eller alltför làg, när den mekaniska handen användes för arbete med de föremål med olika vikt, som skall hanteras. I det förra fallet leder detta till en irrationell energiförbrukning och en kort livslängd hos den mekaniska resonanshanden på grund av att làsorganets rörliga del kraftigt slår emot dess orörliga del, samtidigt som den mekaniska handen låses i det förutbestämda läget, vilket minskar den mekaniska handens funktionssäkerhet.
I det senare fallet stannar den mekaniska handen för tidigt utan att den när upp till det förutbestämda läget, varvid den återgår i riktning mot utgångsläget, vilket med andra ord inne- bär att ett funktionsfel uppkommer under den mekaniska handens arbetsförlopp. Yttre páverkningar gör också att den mekaniska resonanshandens funktionssäkerhet minskar.
Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sådant förfarande för styrning av en meka- nisk resonanshand, som gör det möjligt att öka resonanshandens funktionssäkerhet genom att styrningen genomföres adaptivt och oföränderligt mot parametrarna hos det föremål, som hanteras, samt mot den mekaniska resonanshandens konstruktion och typen av de parametrar, som skall ändras, och genom att styrningen är effektiv, när det föremål, som hanteras, rör sig i höjdled.
Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning me- delst ett förfarande för styrning av en mekanisk resonanshand, vid vilket resonanshanden dels frigöres i utgångsläget, dels överföres till ett förutbestämt läge genom att en spänning pà- lägges samtidigti som handen rör sig längs minst en del av 461 383 rörelsebanan och dels låses i det förutbestämda läget, varvid förfarandet enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att man dels - samtidigt som handen rör sig till det förutbestämda läget - uppdelar resonanshandensrörelsebana i ett avsnitt för s.k. fixering av resonanshandens rörelseparametrar och ett av- snitt för korrigering av lagbundenheten för resonanshandens rörelse, dels - samtidigt som resonanshanden rör sig längs av- snittet för fixering av resonanshandens rörelseparametrar - tillför en referensspänning, mäter och fixerar resonanshandens rörelsehastighet och koordinat, dels - samtidigt som resonans- handen rör sig längs avsnittet för korrigering av lagbunden- heten för resonanshandens rörelse - mäter resonanshandens rörelsehastighet i rörelsebanans respektive punkt och beräknar skillnaden mellan handensfixerade rörelsehastighet längs av- snittet för fixering av resonanshandens rörelseparametrar och handens uppmätta rörelsehastighet i den motsvarande punkten på avsnittet för korrektion av lagbundenheten för resonanshandens rörelse, dels formar en extra spänning, vars värde är en funk- tion av den beräknade rörelsehastighetsskillnaden och vars po- laritet är motsatt förtecknet före denna skillnad, och dels - samtidigt som resonsanshanden rör sig längs minst en del av avsnittet för korrektion av lagbundenheten för resonanshandens rörelse - matar den elektriska motorn med en spänning i form av en algebraisk summa av referensspänningen och den extra spän- ningen.
Det är lämpligtf att man vid förfarandet enligt före- liggande uppfinning för styrning av en mekanisk resonanshand mäter och fixerar resonanshandens rörelsehastighet och koordi- nat i en punkt på avsnittet för fixering av handens rörelse- parametrar. _ Det är vidare lämpligt, att man mäter och fixerar reso- nanshandens rörelsehastighet och koordinat i minst tvà punkter pà avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar.
Det är att föredra, att man mäter och fixerar resonans- handens rörelsehastighet och koordinat kontinuerligt i alla punkter på avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar.
Dessutom är det lämpligt, att man uppdelar rörelsebanan för resonanshanden i tvâ lika avsnitt. 461 383 Det är vidare lämpligt, att de motsvarande punkterna på rörelsebanans avsnitt för fixering av resonanshandens rörelse- parametrar och avsnitt för korrigering av lagbundenheten för resonanshandens rörelse är symmetriska i förhållande till den punkt pà rörelsebanan för resonanshandens rörelse, där rörelse- banæiär uppdelad i avsnittet för fixering av resonanshandens rörelseparametrar och avsnittet för korrektion av handens rörelselag.
Det är även lämpligt, att den funktion, som bestämmer sambandet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan den fixerade rörelsehastigheten över avsnittet för fixering av han- dens rörelseparametrar och den uppmätta rörelsehastigheten i den motsvarande punkten pà avsnittet för korrigering av reso- nanshandens rörelselag, har formen av ett direkt proportionellt samband.
Det är att föredra, att den funktion, som bestämmer sambandet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan den fixerade rörelsehastigheten över avsnittet för fixering av re- sonanshandes rörelseparametrar och den uppmätta rörelsehastig- heten i den motsvarande punkten på avsnittet för korrigering av handens rörelselag, utgöres av en summa av ett direkt propor- tionellt samband och den med respektive viktkoefficienter tagna integralen och derivatan av skillnaden mellan rörelsehastighe- terna i de mot varandra svarande punkterna på fixeringsavsnit- tet och avsnittet för korrigering av resonanshandens rörelse- lag.
Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfaran- det för styrning av en mekanisk resonanshand gör det möjligt att samtidigt öka den mekaniska handens funktionssäkerhet och minska energiförbrukningen samt medverkar till att den mekanis- ka handen - samtidigt som den rör sig med en hög genomsnittlig rörelsehastighet - steglöst överföres till ett förutbestämt läge, varför handen positioneras mycket noggrant.
Styrningsförfarandet enligt föreliggande uppfinning möjliggör en s.k. adaptiv styrning av en mekanisk resonanshand och kan av detta skäl användas för styrning av en mekanisk hand av vilken typ som helst även om man icke disponerar över för- beredande information angáende dels parametrarna hos det före- 461 383 mål, som skall hanteras, dels tillståndet hos olika konstruk- tionselement i den mekaniska handen och dels typen av störande pàverkningar. Förfarandet enligt uppfinningen lämpar sig för s.k. realtidsstyrning av den mekaniska resonanshanden även om denna rör sig pà ett sådant sätt, att överföringstiden för han- den fràn utgångsläget till det förutbestämda läget är sà kort som 0,1 s.
Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett s.k. blockschema över en anordning för genomförande av det enligt föreliggande uppfin- ning föreslagna förfarandet för styrning av en mekanisk reso- nanshand.
Förfarandet enligt föreliggande uppfinning för styrning av en mekanisk resonanshand grundar sig på att den mekaniska handen frigöres i utgångsläget och därefter överföres till ett förutbestämt läge genom att en elektrisk spänning matas till en elektrisk, till den mekaniska handen tillhörande motor, sam- tidigt som handen rör sig över minst en del av rörelsebanan.
Samtidigt som den mekaniska handen rör sig till det förutbe- stämda läget uppdelar man rörelsebanan för den mekaniska handen i ett avsnitt för fixering av handens rörelseparametrar och ett avsnitt för korrigering av rörelselagen för handen. Samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar matas den elektriska motorn med en referensspänníng, varjämte den mekaniska handens rörelsehastig- het och koordinat mätes och fixeras. Under den mekaniska han- dens rörelse utefter avsnittet för korrigering av rörelselagen för handen mätes handens rörelsehastighet i den motsvarande punkten pà rörelsebanan för den mekaniska handen, varefter man beräknar skillnaden mellan den mekaniska handens s.k. fixerade rörelsehastighet över avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och handens uppmätta rörelsehastighet i den motsvarande punkten på avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen. Därefter formas en extra spänning, vars värde är en funktion av den beräknade rörelse- hastighetsskillnaden och vars polaritet är motsatt förtecknet före nämnda beräknade skillnad. Samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter minst en del av avsnittet för korrige- 461 385 ring av rörelselagen för den mekaniska handen matas den elek- triska motorn med en spänning, som utgöres av en algebraisk summa av referensspänningen och den tillkommande spänningen.
Samtidigt som den mekaniska handen när upp till det förutbe- stämda läget låses den. Härvid kan den mekaniska handens rörelsehastighet och koordinat mätas och fixeras vid en punkt på avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelsepara- metrar.
Det är lämpligt, att man mäter och fixerar den mekanis- ka handens rörelsehastighet och koordinat i minst två punkter pà avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelsepara- metrar, vilket medverkar till att öka noggrannheten i efter- följning av rörelselagen för den mekaniska handen. Härigenom ökar den mekaniska handens funktionssäkerhet.
Det är att föredra, att man mäter och fixerar den meka- niska handens rörelsehastighet och koordinat kontinuerligt i alla punkter pá avsnittet för fixering av handens rörelsepara- metrar. I detta fall efterföljes rörelselagen för den mekaniska handen ännu noggrannare, vilket bidrar till att dess funktions- säæxhet ökar ytterligare. Rörelsebanan för den mekaniska handen kan uppdelas i två lika långa avsnitt.
Det är lämpligt, att de mot varandra svarande punkterna pà rörelsebanans avsnitt för fixering av resonanshandens rörelseparametrar och avsnitt för korrektion av rörelselagen är symmetriska i förhållande till den punkt på rörelsebanan för den mekaniska handen, där rörelsebanan är uppdelad i fixerings- och korrigeringsavsnitten.
Det är lämpligt, att den funktion, som uppställer sam- bandet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan han- dens rörelsehastigheter i de mot varandra svarande punkterna på avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar och på av- snittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska han- den, har formen av ett direkt proportionellt samband.
Det är vidare lämpligt, att den funktion, som bestämmer sambandet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter i de mot varandra svarande punkterna på avsnittet för fixering av handens rörelseparamet- rar och på avsnittet för korrigering av rörelselagen för den 461 585 7 mekaniska handen, utgöres av summan av ett direkt proportio- nellt samband och den med respektive viktkoefficienter tagna integralen och derivaten av skillnaden mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter i de mot varandra svarande punkterna pà avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar och pà avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen. Detta medverkar till att öka den noggrannhet, med vil- ken.rörelselagen efterföljes, varigenom den mekaniska handens funktionssäkerhet ökar.
Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfaran- det för styrning av den mekaniska resonanshanden kan genomföras medelst en anordning, vars blockschema visas i den bifogade ritningsfiguren.
Den i ritningsfiguren visade anordningen för genomför- ande av förfarandet för styrning av en mekanisk resonanshand innefattar en rörlig, till den mekaniska resonanshanden till- hörande länk 1, som är förbunden med den mekaniska handens fun- dament 2 medelst elastiska element 3 och uppbär ett griporgan 4 för fasthållning av ett föremål S, som skall hanteras. Den rörliga länken 1 är försedd med låsorgan omfattande förflytt- bara delar 6, 7, och fasta delar 8 resp 9, som är förbundna med den mekaniska handens fundament 2. Dessutom innefattar anord- ningen en elektrisk motor 10, en för avkänning av den rörliga länkens 1 rörelsehastighet avsedd hastighetsgivare11 och en för avkänning av den rörliga länkens 1 läge avsedd lägesgivare 12, varvid den rörliga länken 1 är förbunden med den elektriska motorn 10, hastighetsgivaren 11 och lägesgivaren 12. Givaren 11 för avkänning av den rörliga länkens 1 rörelsehastighet kan vara uppbyggd såsom en i och för sig känd hastighetsgivarkrets (jämför exempelvis S.D. Burdakov m.fl. “Projektering och dimen- sionering av hanteringsanordningar vid industrírobotar och all- sidiga, robotförsedda processanläggningar", 1986, förlaget "Vysshaja shkola“, Moskva, s. 143-146). Hastighetsgívaren 11 och lägesgivaren 12 är kopplade till var sin ingång hos en elektronisk styrdator 13, vars utgång via en förstärkare 14 är kopplad till den elektriska motorn 10. Dessutom är anordningen för genomförande av styrningsförfarandet enligt uppfinningen försedd med en för förinställning av en referensspänning avsedd förinställningsgivare 15, vars första utgång är kopplad till 461 385 den elektriska motorn 10 och vars andra utgång är kopplad till 13. 15 kan vara utförd såsom en i och för sig känd förinställningsgivar- styrdatorn Referensspänningsförinställningsgivaren krets (jämför exempelvis den sovjetryska patentskriften nr 1 346 419) eller kan utgöra en komponent i styrdatorn 13.
Anordningen för genomförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning för styrning av en mekanisk resonans- hand fungerar pà följande sätt. De elastiska elementen 3 juste- ras i förväg pà ett sådant sätt, att den rörliga länken 1 - utan att det föremål 5, som skall hanteras, befinner sig i länkens 1 griporgan 4 - intar ett jämviktsläge vid den tid- punkt, dà den rörliga länken 1 befinner sig på halva avståndet mellan den rörliga länkens 1 utgångsläge och det förutbestämda läget. Den rörliga länken 1 kvarhålles i utgångsläget genom att làsorganets rörliga del 7 ingriper med dess fasta del 9.
Härvid har de elastiska elementen 3 ett förråd av potentiell energi, under det att det föremål 5, som hanteras, befinner sig i griporganet 4. För att den mekaniska resonanshanden skall kunna bringas i rörelse frígöres handens rörliga länk 1 i ut- gångsläget genom att lâsorganets fasta del 9 medelst en i rit- ningsfiguren icke visad elektromagnet föres ur ingrepp med lås- organets rörliga del 7. Därefter överföres den rörliga länken 1 till ett förutbestämt läge genom att den elektriska motorn 10 matas med en spänning, samtidigt som den mekaniska resonans- handen rör sig över (utefter) minst en del av rörelsebanan för den mekaniska handen. Samtidigt som den mekaniska resonans- handen rör sig till det förutbestämda läget, uppdelas rörelse- banan för den mekaniska resonanshanden - medelst styrdatorn 13 - i ett avsnitt för s.k. fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och ett avsnitt för korrigering av lagbunden- heten eller lagen för handens rörelse. I det avsedda fallet ut- göres avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelse- parametrar av ett avsnitt, som sträcker sig från utgångsläget med en koordinat X1 till en på rörelsebanan liggande punkt med en koordinat X under det att avsnittet för korrigering av 2! rörelselagen för den mekaniska handen utgöres av ett avsnitt, som sträcker sig från den på rörelsebanan liggande punkten med koordinaten X2 till det förutbestämda läget med en koordinat 461 383 X 1 = O, X2 = 0,1 m, X3 = 0,2 m.
Samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter av- 3, varvid X snittet för fixering av handens rörelseparametrar matas den elektriska motorn 10 med en referensspänning från referens- spänningsförinställningsgivaren 15, varvid referensspänningen utgöres av en spänning, vars värde kan vara beroende av den me- kaniska handens rörelsehastighet och koordinat vid den momen- tana tidpunkten. I det givna fallet utgöres referensspänningen av en konstant likspänning, som bestämmes genom beräkning på ett sådant sätt, att den spänning, som pàlägges över den elek- triska motorn 10 utefter hela rörelsebanan för den mekaniska handen, - i det fall den rörliga länken 1 utan det föremål 5, som skall hanteras, rör sig bort från utgångsläget - är till- räcklig för att kunna kompensera de energiförluster, som upp- kommer till följd av friktionskrafter under den mekaniska han- dens rörelse fràn det ena till det andra läget. För samma av- snitt för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar mätes dessa rörelseparametrar medelst rörelsehastighetsgivaren 11 och lägesgivaren 12. De signaler, som svarar mot värdena av den mekaniska handens uppmätta rörelseparametrar, eller med andra ord de signaler, som bär information angáende den meka- niska handens rörelsehastigheter och koordinater, överföres från rörelsehastighetsgivaren 11 och lägesgivaren 12 till styr- datorn 13, där det aktuella värdet av den rörliga länkens 1 rörelsehastighet fixeras vid den tidpunkt då utsignalen från lägesgivaren 12 blir lika med det mot den rörliga länkens 1 koordinat svarande värdet, som är lika med X1 + L1, där L] är det utefter rörelsebanan för den rörliga länken 1 uppmätta av- ståndet fràn länkens 1 utgångsläge till den punkt på rörelse- banan, där den mekaniska handens rörelseparametrar fixeras. I det givna fallet utgör avståndet L1 0,05 m.
För att den mekaniska resonanshandens rörliga länk 1 skall kunna överföras till det förutbestämda läget mäste den till den elektriska motorn 10 matade spänningen korrigeras. varvid denna spänning korrigeras, samtidigt som handen rör sig utefter avsnittet för korrigering av rörelsebanan för den meka- niska handen. I detta syfte indívidualiserar man - på avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen, me- 461 583 10 delst styrdatorn 13 - en punkt med en koordinat X3 - . L2, där X3 är koordinaten för den rörliga länkens 1 förutbestämda läge och Lz är det utefter rörelsebanan för den rörliga länken 1 uppmätta avståndet från det förutbestämda läget till den punkt pà rörelsebanan, där man mäter den mekaniska handens rörelse- parametrar, varvid L2 är lika med 0,15 m. Denna punkt svarar mot den punkt pà avsnittet för fixering av den mekaniska han- dens rörelseparametrar, vid vilken dessa rörelseparametrar fixeras.
När den rörliga länken 1 rör sig längs avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen, mätes den mekaniska handens rörelseparametrar medelst givaren 11 för av- känning av den rörliga länkens 1 rörelsehastighet samt läges- gívaren 12. De utsignaler, som svarar mot de uppmätta rörelse- parametrarnas värden, överföres från rörelsehastighetsgivaren 11 och lägesgivaren 12 till styrdatorn 13. Tills den mekaniska handens rörliga länk 1 under sin rörelse längs rörelsebanan når upp till den pà rörelsebanan liggande punkten med koordinaten X3-L2, matas den elektriska motorn 10 endast med referens- spänningen U1 från referensspänningsförinställningsgivaren 15.
Referensspänningen UI får icke överstiga den maximala spänning U som skall matas till den elektriska motorn 10. Om Um är max' ax lika med exempelvis 24 V, utgör referensspänningen U 20 Vid den tidpunkt då den från lägesgivaren 12 inkommande ätsignalen blir lika med den mot koordínaten X3 - L2 svarande signalen beräknar styrdatorn 13 skillnaden AV mellan den mekaniska han- dens fixerade rörelsehastighet över avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och den mekaniska han- dens uppmätta rörelsehastighet vid den motsvarande punkten på avsnittet för korrektion av rörelselagen. Härvid formar styr- datorn 13 en extra spänning U2, vars värde är en funktion av den beräknade rörelsehastighetsskillnaden AV och vars polaritet är motsatt förtecknet före skillnaden AV. I det givna fallet utgöres den funktion, som bestämmer sambandet mellan den extra spänningen U2 och skillnaden AV mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter vid de mot varandra svarande punkterna pá avsnittet för fixering av rörelseparametrarna och på avsnittet för korrigering av rörelselagen, av ett direkt proportionellt I» 461 385 11 samband. Den extra spänningen U2 är alltså lika med 100 yñâ AV, där AV är rörelsehastighetsskillnaden.
Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfaran- det för styrning av en mekanisk resonanshand bidrager till att den mekaniska handens funktionssäkerhet ökar ytterligare, om den funktion, som bestämmer sambandet mellan den extra spän- ningen U2 och skillnaden AV mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter vid de mot varandra svarande punkterna pà fixeringsavsnittet och pà korrektionsavsnittet, utgöres av summan av ett direkt proportionellt samband och den med respek- tive viktfaktorer tagna integralen och derivaten av skillnaden AV mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter vid de mot varandra svarande punkterna pà avsnittet för fixering av rörel- separametrarna och pà avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen (jämför exempelvis V.A. Biskersky m.fl. “Teorin för system för automatisk reglering", 1975, förlag "Nauka", Moskva, s. 112). Referensspänningsförinställnings- givaren 15 avger information angáende referensspänningens U] värde till styrdatorn 13. Efter avslutad beräkning av rörelse- hastighetsskillnaden AV avger styrdatorn 13 en spänning via förstärkaren 14 till den elektriska motorn 10, vilken spänning är lika med den algebraiska summan av referensspänningen U1 och den extra spänningen U2. Genom att den spänning, som pà- lägges över den elektriska motorn 10, korrigeras mycket snabbt kan man dels förflytta den mekaniska resonanshandens rörliga länk 1 till det förutbestämda läget (varvid det föremål 5, som hanteras, kan ha valfri vikt) och dels läsa den rörliga länken 1 i det förutbestämda läget medelst làsorganets rörliga och fasta del 6 resp 8. Samtidigt som den rörliga länken 1 när upp till det förutbestämda läget, slår làsorganets rörliga del 6 icke mot dess fasta del 8. Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna styrningsförfarandet möjliggör alltså en adaptiv styrning, som är oföränderlig gentemot dels parametrarna hos det föremål, som skall hanteras, dels den mekaniska handens konstruktiva utformning och dels typen av de parametrar, som ändras, och är effektiv när det föremål, som hanteras, rör sig i höjdled. _ Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfaran- 461 383 12 det för styrning av en mekanisk resonanshand bidrager till att öka dennas funktionssäkerhet.
Den återgàende rörelsen hos den rörliga länken 1 till- sammans med det föremål 5 med annan vikt, som skall hanteras, eller utan föremålet 5 åstadkommes analogt med vad som beskri- ves ovan.
För att man med förfarandet enligt föreliggande upp- finning skall kunna öka den mekaniska handens funktionssäkerhet ytterligare är det lämpligt, att man mäter och fixerar den me- kaniska handens rörelsehastighet och koordinat i minst tvâ punkter på fixeringsavsnittet samt korrigerar rörelselagen för den mekaniska handen i respektive antal punkter på avsnittet för korrigering av rörelselagen.
För att ytterligare kunna öka den mekaniska handens funktionssäkerhet är det vidare lämpligt, att man vid förfaran- det enligt föreliggande uppfinning mäter och fixerar den meka- niska handens rörelsehastighet och koordinat kontinuerligt i alla punkter på avsnittet för fixering av rörelseparametrarna samt kontinuerligt korrigerar rörelselagen för den mekaniska handen i alla respektive punkter pà avsnittet för korrigering av rörelselagen.
När rörelsebanan för den mekaniska handen uppdelas i avsnittet för fixering av handens rörelseparametrar och korrek- tionsavsnittet, är det lämpligt, att avsnittet för fixering av rörelseparametrarna utgöres av ett avsnitt, som sträcker sig från den mekaniska handens utgångsläge ända till rörelsebanans mittpunkt, och att korrektionsavsnittet utgöres av ett avsnitt, som sträcker sig från rörelsebanans mittpunkt till det förut- bestämda läget. Det är alltså med andra ord lämpligt, att man uppdelar rörelsebanan i två lika långa avsnitt. Dessutom är det lämpligt, att de mot varandra svarande punkterna pá avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och på avsnittet för korrektion av rörelselagen är symmetriska i för- hållande till den punkt på rörelsebanan, där denna är uppdelad i dessa avsnitt.
Pörfarandet enligt föreliggande uppfinning gör det alltså möjligt att styra den mekaniska handen s.k. invariant- mässigt gentemot de parametrar som ändras, och den mekaniska \Y

Claims (8)

461 383 13 handens struktur eller konstruktiva utformning, vilket bidrar till att öka den mekaniska resonanshandens funktionssäkerhet. P a t e n t k r a v
1. Förfarande för styrning av en mekanisk resonanshand, vid vilket den mekaniska handen dels frigöres i utgångsläget, dels förflyttas till ett förutbestämt läge genom att man till- för en elektrisk spänning, samtidigt som den mekaniska handen rör sig över minst en del av rörelsebanan, och dels läses i det förutbestämda läget, k ä n n e t e c k n a t a v att man dels - samtidigt som den mekaniska handen rör sig till det förutbestämda läget ~ uppdelar rörelsebanan för den mekaniska handen i ett avsnitt för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och ett avsnitt för korrigering av lagbunden- heten eller lagen för den mekaniska handens rörelse, dels - samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar - till- för en referensspänning, mäter och fixerar den mekaniska han- dens rörelsehastighet och koordinater, dels - samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter avsnittet för korrigering av rörelselagen - mäter den mekaniska handens rörelsehastighet i den motsvarande punkten på rörelsebanan och beräknar skillnaden mellan den mekaniska handens s.k. fixerade rörelsehastighet ut- efter avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelse- parametrar och den mekaniska handens uppmätta rörelsehastighet i den motsvarande punkten pà avsnittet för korrektion av rörel- selagen, dels bildar en extra spänning, vars värde är en funk- tion av den beräknade rörelsehastighetsskillnaden och vars po- laritet är motsatt förtecknet före denna skillnad, och dels - samtidigt som den mekaniska handen rör sig utefter minst en del av avsnittet för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen - tillför en spänning i form av den algebraiska summan av referensspänningen och den extra spänningen. 461 583 14
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att man mäter och fixerar den mekaniska handens rörelsehastighet och koordinater (X1 + L1) i en punkt på av- snittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparamet- rar.
3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att man mäter och fixerar den mekaniska handens rörelsehastighet och koordinat i minst två punkter på avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar.
4. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att den mekaniska handens rörelsehastighet och ko- ordinater mätes och fixeras kontinuerligt i alla punkter pá av- snittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparamet- Iaf.
5. Förfarande enligt något av patentkraven 1-4, k ä n - n e t e c k n a t a v att rörelsebanan för den mekaniska handen uppdelas i tvâ lika långa avsnitt.
6.- Förfarande enligt något av patentkraven 2-5, k ä n - n e t e c k n a t a v att de mot varandra svarande punkterna på rörelsebanans avsnitt för korrigering av rörelselagen för den mekaniska handen och pà rörelsebanans avsnitt för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar är symmetriska i förhållande till den punkt på rörelsebanan för den mekaniska handen, där rörelsebanan är uppdelad i avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och avsnittet för korrektion av rörelselagen.
7. Förfarande enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a t a v att den funktion, som representerar sambandet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan den mekaniska handens fixerade rörelsehastighet utefter avsnittet för fixering av den mekaniska handens rörelseparametrar och den mekaniska handens uppmätta rörelsehastíghet i respektive punkt pá avsnittet för korrigering av rörelselagen, utgöres av ett direkt proportionellt samband.
8. Förfarande enligt något av patentkraven I-6, k ä n - n e t e c k n a t a v att den funktion, som representerar beroendet mellan den extra spänningen och skillnaden mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter i de motsvarande punkterna 461 383 15 på avsnittet för fixering av rörelseparametrarna och på avsnit- tet för korrektion av rörelselagen, utgöres av summan av ett direkt proportionellt samband och den med respektive viktkoef- ficíenter tagna integralen och derivatan från skillnaden mellan den mekaniska handens rörelsehastigheter i de mot varandra svarande punkterna pà avsnittet för fixering av rörelseparamet- rarna och på avsnittet för korrigering av rörelselagen.
SE8900090A 1989-01-11 1989-01-11 Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand SE461383B (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8900090A SE461383B (sv) 1989-01-11 1989-01-11 Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand
DE3901227A DE3901227A1 (de) 1989-01-11 1989-01-17 Steuerverfahren fuer einen resonanz-roberterarm
FR898900497A FR2642866B1 (fr) 1989-01-11 1989-01-17 Procede de commande d'un bras mecanique a resonance
US07/328,169 US4958113A (en) 1989-01-11 1989-03-24 Method of controlling mechanical resonance hand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8900090A SE461383B (sv) 1989-01-11 1989-01-11 Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8900090D0 SE8900090D0 (sv) 1989-01-11
SE461383B true SE461383B (sv) 1990-02-12

Family

ID=20374725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8900090A SE461383B (sv) 1989-01-11 1989-01-11 Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4958113A (sv)
DE (1) DE3901227A1 (sv)
FR (1) FR2642866B1 (sv)
SE (1) SE461383B (sv)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US30132A (en) * 1860-09-25 Improvement in hay-rakes
JPS55118107A (en) * 1979-03-05 1980-09-10 Hitachi Ltd Method and device for control of automatic working device
US4404505A (en) * 1981-03-03 1983-09-13 Swanson Systems, Inc. Programmable multiple position machine
US4453221A (en) * 1982-05-13 1984-06-05 Cincinnati Milacron Inc. Manipulator with adaptive velocity controlled path motion
US4506335A (en) * 1982-06-10 1985-03-19 Cincinnati Milacron Inc. Manipulator with controlled path motion
JPS5927307A (ja) * 1982-08-04 1984-02-13 Hitachi Ltd 経路制御方法及び装置
CH663778A5 (de) * 1982-11-19 1988-01-15 Inventio Ag Sollwertgeber fuer eine antriebsregelungseinrichtung.
JPS59231607A (ja) * 1983-06-14 1984-12-26 Mitsubishi Electric Corp ロボツトの制御装置
JPS6020209A (ja) * 1983-07-14 1985-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボツトの補間制御方法
JPH0799486B2 (ja) * 1984-04-27 1995-10-25 松下電器産業株式会社 角加速度制御方法
US4598380A (en) * 1984-08-13 1986-07-01 Cincinnati Milacron Inc. Method and apparatus for controlling manipulator and workpiece positioner
US4815007A (en) * 1984-12-20 1989-03-21 Seiko Epson Corporation Apparatus for controlling a robot
SU1346419A1 (ru) * 1985-12-27 1987-10-23 Т.С.Акинфиев и С.И.Андреев Способ управлени резонансной механической рукой
JPS6368913A (ja) * 1986-09-10 1988-03-28 Fujitsu Ltd サ−ボ制御回路
EP0262600B1 (en) * 1986-09-29 1992-11-25 Asea Ab Method and device for optimum parameter control of controllers for rotational and/or linear movements in one or more degrees of freedom in an industrial robot
JPS63123107A (ja) * 1986-11-12 1988-05-26 Fanuc Ltd 位置制御方式
US4774445A (en) * 1986-11-20 1988-09-27 Unimation, Inc. Multiaxis robot control having capability for executing timed moves
US4829219A (en) * 1986-11-20 1989-05-09 Unimation Inc. Multiaxis robot having improved motion control through variable acceleration/deceleration profiling
US4748393A (en) * 1987-02-04 1988-05-31 Ampex Corporation Positive feedback position servo

Also Published As

Publication number Publication date
FR2642866A1 (fr) 1990-08-10
DE3901227A1 (de) 1990-07-19
US4958113A (en) 1990-09-18
FR2642866B1 (fr) 1991-05-24
SE8900090D0 (sv) 1989-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4906907A (en) Robot system
US5049797A (en) Device and method for control of flexible link robot manipulators
Hashimoto et al. A torque sensing technique for robots with harmonic drives
US4478089A (en) Tri-axial force transducer for a manipulator gripper
Cutkosky et al. Position sensing wrists for industrial manipulators
KR20220020242A (ko) 로봇 조정기 화물의 중량 및 무게 중심을 결정하기 위한 방법
US3800893A (en) Weighing apparatus and method
EP0277656B1 (en) Precise positioning apparatus
SE464720B (sv) Linjaermotor
EP0391880B1 (en) Measurement and control of magnetostrictive transducer motion
SE509443C2 (sv) Förfarande för övervakning av en manipulators rörelsestyrning
US4958520A (en) Digital piezoresistive pressure transducer
SE461383B (sv) Foerfarande foer styrning av en s k mekanisk resonanshand
US5091683A (en) Servo control apparatus
JPH05119837A (ja) 浮遊ロボツトの制御装置
Morris et al. Inclusion of shear deformation term to improve accuracy in flexible-link robot modelling
Desilva et al. Torque sensor for direct-drive manipulators
EP0031906A2 (en) Method and apparatus for determining friction associated with an electric motor
JP2020104203A (ja) ロボットハンド
SU1682160A1 (ru) Способ управлени резонансной механической рукой
JPS6263827A (ja) 力・トルク検出装置
EP0087414A1 (en) Method and means for determination of the position of a work arm
SU1620720A2 (ru) Опора дл узлов точной механики
SU143998A1 (ru) Способ стабилизации длин силовых элементов конструкции
SU1646851A1 (ru) Устройство дл управлени промышленным роботом

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8900090-5

Effective date: 19920806

Format of ref document f/p: F