SU1257613A1 - Устройство дл управлени многозвенным манипул тором - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано при создании многокоординатных манипул торов. Цель изобретени  состоит в упрощении устройства за счет исключени  вычислительной машины из контура управлени  многокоординатным манипул тором. Устройство содержит многокоординатный исполнительный орган, состо щий из первого звена, проме суточных звеньев и последнего звена с установленным на нем схватом, блок обучени , блок пам ти, блок переключени  режимов, блок записи программ, переключатель, два задат- чика сигнала, ключи, программоноситель , блоки считывани , блок записи- считывани , стирающий блок, приводы исполнительного органа по каждой регулируемой координате. Программоноситель кинематически св зан с приводом первой регулируемой координаты. Устройство позвол ет оператору при движении многокоординатного исполнительного органа манипул тора по сложной траектории управл ть только движением одного - последнего звена со схватом, а все остальные звень  повтор ют запомненные движени  этого звена с учетом соответствующих поправок . 2 ил. ш- (Л ю ел

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано пр создании многокоординатных манипул торов .

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства за счет исключени  вычислительной машины из контура управлени  многокоординатныи манипул тором .

На фиг. 1 представлена кинематическа  схема манипул тора; на фиг. 2 функциональна  схема предлагаемого устройства.

На фиг. 1 обозначены корпус 1, первое звено 2, промежуточные звень  3, последнее звено 4, схват 5, а на фиг. 2 - блок б обучени , блок 7 пам ти, блок 8 переключени  режимов, блок 9 записи программы, переключатель 10, первьй и второй задатчик 11 и 12 сигнала соответственно, ключи 13, программоноситель 14, блок 15 считывани , блок 16 записи-считывани , стирающий блок 17, приводы 18, датчики 19 угла, усилители 20, двигатели 21 и сумматоры 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии манипул тор установлен против рабочей зоны. Звено 2 полностью вт нуто, звень  3 и 4 выт нуты в пр мую линию. Блок 7 пам ти и ключи 13 переключены в режим Обу 1ение , задатчик 1 2 находитс  в нейтральном положении, задатчик 11 установлен в положение, когда с него снимаетс  нулевой сигнал. Стирающий блок 17 при работе устройства включен посто нно. I

Дл  ввода в зону манипул тора

оператор переводит задатчик 12 в положение Ввод, в результате чего формируетс  положительный сигнал посто нной величины, который поступает на 13. Далее этот сигнал подаетс  на блок 7 пам ти, который запоминает его, а также на первьй вход переключател  10 и первый вход блока 16 записи-считывани , перевод  последний в режим записи поступающей по второму входу информации на программоноситель 14. Переключатель 10 подключает свой третий вход непосредственно к первому и второму выходам . Кроме того, положительный сигнал с первого выхода ключа 13 подаетс  на стабилизированный электропривод 18 звена 2. В результате

это звено начинает выдвигатьс  со скоростью V, ввод  цепочку звеньев 3 и 4 в рабочую зону. Вместе со звеном 2 начинает перемещатьс  с той же

скоростью V относительно блоков 15-17 (закрепленных на корпусе 1) св занный с ним программоноситель 14.

Оператор, визуально контролиру  положение звена 4, направл ет его по заданной траектории движени . Дл  этого он посредством задатчика 11 формирует аналоговый сигнал, поступающий на ключ 13. Этот сигнал с ключа 13 подаетс  одновременно на

другой канал блока 7 пам ти дл  запоминани  , а также на третий вход переключател  10. Переключатель 10 направл ет этот сигнал на привод 18 зве-- на 4, который отрабатывает заданный

поворот, и в результате звено 4, поворачива сь на соответствующий угол, ложитс  на заданную траекторию (сигнал поступает на вход сумматора 22 на второй вход которого подаетс 

сигнал с датчика 19. и формируемый таким образом разностный сигнал через усилитель 20 подаетс  на двигатель 21 дл  обеспечени  поворота звена 4). Одновременно сигнал, поступающий по входу переключател  10, подаетс  через его выход на второй вход блока 16 записи-считывани , работающего в режиме записи. В результате данный аналоговый сигнал

записываетс  на движущийс  со скоростью V программоноситель 14 и поочередно с задержкой во времени t; считываетс  блоками 15 считывани .

40

г-.- (i-i)i.

i - номер звена (, k-1); - длина звена; V - скорость движени  конечного звена 2.

Каждый i-блок 15 считывани  вьща- ет считанный с задержкой f; сигнал на соответствующий привод 18 звена 3, наход щегос  на i-м месте в кинематической цепочке звеньев 3, начина  от звена 4. Тактч образом, промежуточные звень  3 поочередно по мере вЕюда в рабочую зону отрабатывают движени  звена 4 и движутс  по одной и той же траектории, пройденной зве-- ном 4, Действительно, пусть в некоторой точке А рабочей зоны необходиМО дл  обхода преп тстви  совершить поворот звена. Оператор доворачивает звено 4 в этом месте на необходимый угол fC , и оно движетс  дальше, Чере интервал времени i в окрестность этой точки войдет второе звено 3, на которое будет подана команда поворота на угол об , и оно совершит такой же поворот, обход  преп тстви  аналогично звену 4. При этом поворот второго звена 3 на угол oi вызовет нежелательный поворот звена 4 на тот же угол. Оператор дл  компенсации этого поворота доворачивает звено 4 на контругол -об. Этот доворот также запоминаетс  и последовательно отрабатываетс  сзади идущими звень ми 3. Вследствие этого все звень  3 манипул тора при выходе в окрестность точки А рабочей зоны будут обходить преп тстви  и манипул тор будет совершать змеевидное движение к целевой точке.

При выходе к целевой точке MaHnny л тор останавливаетс  на необходимое врем  посредством перевода заддтчи- ка 12 в нейтральное положение, что приводит к остановке движени  звена 2.

Дл  вывода из рабочей зоны манипул тора по той же траектории, по которой осуществл етс  ввод, оператор переводит задатчик 12 в положение Вывод. Задатчик 12 формирует отрицательный сигнал, который через ключ 13 поступает дл  записи на блок 7 пам ти, а также на вход привода 18 звана 2, на, первый вход переключател  10 и первый вход блока 16 записи-считывани . По этому сигналу звено 2 начинает вт гиватьс  с посто нной скоростью V, переключатель 10 подключает свой второй выход к второму входу,, отключа  второй вход и первьш выход, а блок 16 записи- считывани  переводитс  в режим считывани  информации, ранее записанной на программоносителе 14. Блок 16 записи-считывани , работаю ип1й в режиме считывани , передает считываемый с программоносител  14 сигнал через свой первый выход, второй вход и второй выход переключател  10 на вход привода 18 звена 4. Так как программоноситель 14 начинает дви- гатьс  в обратную сторону вместе со звеном 2 со скоростью - v, блоки 15 считывани  и блок 16 записи-считыва

0

r

5 °

0

0

ни  начинают считать информацию, записанную раньше на программоносителе 14 во врем  ввода манипул тора в рабочую зону, но гже в обратной последовательности. Так как третий вход переключател  10 отключен, то сигнал, снимаемый с задатчика 11, не  вл етс  необходш лм дл  управлени  во врем  этого движени . Оператор устанавливает задатчик 11 в нейтральное положение, при котором с него снимаетс  нулевой сигнал.

Звень  3 и 4, получа  от блоков 15 и 16 управл ющую информацию, повтор ют в обратном пор дке ранее совершенное ит-ш движение, и манипул тор выводитс  из зоны по ранее пройденной нм траектории.

Когда звено 2 полностью вт нуто и манипул тор выведен из рабочей зоны, оператор переводит задатчик 12 в нейтральное положение, в результате чего движение прекращаетс .

При работе в автоматическом режиме ключи 13 и блок 7 пам ти перевод тс  в режим Автомат. В этом рех;име задатчики 11 и 12 блока 6 обучени  отключены ключами 13. Блок 7 пам ти осуществл ет воспроизведение записанных в режиме Обучение сигналов по обоим каналам, которые поступают на вторые входы ключей 13 и по их первым выходам далее в схему. В результате цикл управлени  полностью повтор етс .

Применение изобретени  позволит за счет исключени  из контура управлени  вычислительной машины упростить устройство.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  многозвенным манипул тором, содержащее многокоордииатный испольнительный орган, блок обучени , блок пам ти, блок переключени  режимов и по каждой регулируемой координате привод, причем первый и второй выходы блока обучени  соединены с соответствующими входш и блока переключени  режимов, третий и четвертый входы и первьш и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму выходам и первому и второму входам блока пам ти, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства , оно содер сит переключатель и блок

51

записи программы, кинематически св занный через исполнительный орган с приводом первой регулируемой координаты , вход которого соединен с первым выходом блока переключени  режимов и с первым входом перек.гж)чате- л , и первымfвходом блока записи программы, подключенного первыми выходами к входам приводов всех регули руемых координат, кроме первой и последней, а вторыми входом и выходом - соответственно к первому выходу и второму входу переключател , третий вход которого соединен с вто- рьи выходом блока переключени  режимов , а второй выход - с входом приво

376136

да последней регулируемой координаты .

2. Устройство по п. 1 ,, о т л и- чающеес  тем, что блок запи- 5 си программы содержит программоноситель и установленные вдоль программоносител  стирающий блок, блок записи-считывани  и блоки считывани , причем первый и второй входы и пер- 10 вые и второй выходы блока записи программы соединены соответственно с первым и вторым входами блока записи-считывани , с выходами блоков считывани  и выходом блока записи-считыва- 15 ни ,а кинематически блок записи программы св зан с программоносителем.

Редактор А, Лежнина

tfSat.Z

Составитель Е. ПоЛитов Техред М.Ходанич

////////////

Корректор М. Самборска 

Заказ 4955/46

Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Подписное