SU1282077A1 - Устройство дл управлени исполнительным механизмом манипул тора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано при создании универсальных манипул торов. В изобретении за счет установки первого и второго синусно-косинусного преобразователей на ос х шарнирных соединений, третьего синусно-косинусного преобразовател  на оси поворотного основани  исполнительного механизма и соответствующих св зей задатчика управл ющих сигналов и указанных преобразователей обеспечиваетс  упрощение устройства . Кроме того, за счет введени  задатчика опорного сигнала, четвертого и п того синусно-косинусных преобразователей, сумматора и блока делени  повышаетс  точность устройств. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. о л

Description

ю

сх го

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано при создании универсальных манипул торов.

Цель изобретени  - упрощение устройства за счет исключени  вычислительного блока и повышение его точности.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - размещение синусно-косинусных преобразователей на исполнительном органе манипул тора.

Устройство содержит задатчик 1 управл ющих сигналов, первый 2, второй 3 и третий 4 приводы, первый 5, второй 6 и третий 7 синусно-косинусные преобразователи, четвертый 8 и п тый 9 синусно-косинусные преобразователи , сумматор 10, блок 11 делени  и задатчик 12 опорного сигнала, кроме того, Vx, Vy и FZ - выходные сигналы задатчика 1, ао, tti и а2 - скорости перемещени  выходных координат манипул тора.

Исполнительный орган манипул тора (фиг. 2) состоит из щарнирно соединенных звеньев 13 и 14, установленных на поворотном основании 15. Он снабжен механизмом двойного параллелограмма, образованного звень ми 16-19. Перемещение звеньев манипул тора осуществл етс  приводами 2-4, выполненными в виде гидроцилиндров. На оси поворотного основани  15 с корпусом 20 установлен синусно-косинусный преобразователь 7. На ос х щарнирных соединений звеньев 16 и 15 или 13 и 15 установлены синусно-косинусные преобразователи 6 и 8. На ос х щарнирно соединенных звеньев 16 и 17 или 17 и 18 установлены синусно- косинусные преобразователи 5 и 9.

Устройство работает следующим образом. При движении исполнительного механизма вдоль оси X сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещени м вдоль осей У и Z и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусных преобразователей 6-7. Сигнал, пропорциональный перемещению вдоль оси X, поступает на вход синусно-косинусного преобразовател  1. Сиг- нал, пропорциональный -X sinao с первого выхода синусно-косинусного преобразовател  7 поступает на вход привода 4. Сигнал, пропорциональный X coscco с второго выхода синусно-косинусного преобразовател  7 поступает на первые входы синусно-косинусных преобразователей 6 и 5, с выходов которых сигналы, пропорциональные X cosaocosai и -Xcosaosina2 соответственно, поступают на приводы 3 и 2. Таким образом обеспечиваетс  движение вдоль оси X.

При движении исполнительного механизма вдоль оси Y сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещени м вдоль осей X и Z и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусных преобразователей 5-7. Сигнал,, пропорциональный перемещению вдоль оси У, поступает на вход синусно-косинусного преобразовател  7. Сигнал, пропорциональный У coscto, с перво

5

о

О

5

0

5

го выхода синусно-косинусного преобразовател  7 поступает на вход привода 4. Сигнал , пропорциональный У sinao, с второго выхода синусно-косинусного преобразовател  7 поступает на первые входы синусно- косинусных прербразователей 6 и 5, с выходов которых сигналы, пропорциональные ysinaocosai и -У sinao sina2 соответствен- нно, поступают на приводы 3 и 2. Таким образом обеспечиваетс  движение вдоль оси У.

При движении исполнительного механизма вдоль оси Z сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещени м вдоль осей X и У и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусного преобразовател  7. Сигнал, пропорциональный перемещению вдоль оси Z поступает на вторые входы синусно-косинусных преобразователей 5 и 6, на первые входы которых поступает нулевой сигнал с второго выхода синусно-косинусного преобразовател  7. Нулевой сигнал с первого выхода синусно-косинусного преобразовател  7 поступает на вход привода 4. Сигналы с выходов синусно-косинусных преобразователей 6 и 5, пропорциональные Z sinai и Z cosag соответственно, поступают на входы приводов 3 и 2. Таким образом обеспечивает движение вдоль оси Z.

С целью повыщени  точности обработки управл ющих воздействий по ос м X и Y вводитс  корректирующий сигнал, поступающий с блока 10 на вход знаменател  блока 11 делени . Этот сигнал пропорционален рассто нию от оси поворота манипул тора до проекции рабочей точки манипул тора на плоскость XOY. Благодар  введению блоков 8-12 рабоча  точка манипул тора отрабатывает движение в строго заданном направлении.

На вход синусно-косинусного преобразовател  8 поступает сигнал, пропорциональный длине звена 16 (Li) манипул тора. С первого выхода синусно-косинусного преобразовател  8 на первый вход синусно- косинусного преобразовател  9 поступает сигнал, пропорциональный sinai. С второго выходы синусно-косинусного преобразовател  8 на второй вход синусно-косинусного преобразовател  9 и на первый вход сумматора 10 поступает сигнал, пропорциональный L cosa:. С выхода синусно-косинусного преобразовател  9 на второй вход сумматора 10 с коэффициентом передачи пропорциональным длине звена 18 (L2) манипул тора поступает сигнал, пропорциональный sinai sina2-cosai cosas- Таким образом на выходе сумматора 10 получаетс  сигнал, пропорциональный рассто нию от оси поворота манипул тора до проекции .рабочей точки манипул тора на плоскость XOY.

На вход числител  блока 11 делени  поступает сигнал с синусно-косинусного преобразовател  7. На вход знаменател  блока 11 делени  поступает сигнал с сумматора 10.

С выхода блока 11 делени  сигнал поступает на вход привода 4.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  исполнительным механизмом манипул тора, содержащее задатчик управл ющих сигналов, последовательно соединенные первые синус- но-косинусный преобразователь и привод, последовательно подключенные вторые си- нусно-косинусный преобразователь и привод третий привод и третий синусно-косинусный преобразователь, отличающеес  тем, что, с целью упрощени , в нем первый и второй выходы задатчика управл ющих сигналов соединены с соответствующими входами установленного на оси поворотного основа- нни  исполнительного механизма третьего синусно-косинусного преобразовател , первый выход которого подключен к входу

третьего привода, а второй выход - к первым входам первого и второго установленных на ос х щарнирных соединений синусно- косинусных преобразователей, соединенных вторыми входами с третьим выходом задатчика управл ющих сигналов.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности, оно содержит последовательно соединенные задатчик опорного сигнала, четвертый и п тый синус- но-косинусные преобразователи, установленные на ос х шарнирных соединений звеньев исполнительного механизма, сумматор и блок делени , через второй вход которого первый выход третьего синусно-косинусного преобразовател  подключен к входу третьего привода, причем второй выход четвертого синусно-косинусного преобразовател  соединен с вторым входом п того синусно-косинусного преобразовател , а первый выход - с вторым входом сумматора.

1

а (,.

fpuz.f

W

У