SU1296406A1 - Очувствленный захват робота - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано в конструк1Ц1 х адаптивных роботов, приспосабливающихс  к весу захватьшае- объектов и манипулирующих с хрупкими и легкодеформируемыми детал ми. Цель изобретени  - повьопение надежности и расширение функциональных возможностей. Захват робота содержит датчики проскальзывани , выполненные в виде набора присосок, установленных на подвижных пластинах, которые подпружинены и с помощью упругих элементов из электропроводной резины закреплены в пазах на рабочей поверх- нести пальцев захвата, блок управлени  приводом пальцев, который содержит элемент задержки, элемент сравнени , делитель и выходной усилитель , причем упругие элементы электрически соединены с блоком измерени , св занным с блоком управлени  приводом. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. с S (Л

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано в конструкци х адаптивных роботов, приспосабливающихс  к весу захватываемых объектов и манипулирующих с хрупкими и легко деформируемыми детал ми .

Цель изобретени  - повьшение надежности работы и расширение функциональных возможностей захвата робота.

На фиг.1 изображен захват робота с деталью, вид сверху; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2{ на фиг.4 и 5 - электрические схемы блока измерени  и блока управлени  приводом соответственно J на фиг.6 - захват, аксонометри ; на фиг.7 - схема управл емог

привода захвата.

Очувствленный захват робота содержит установленные на корпусе 1 пальцы 2 с приводом 3 их перемещени  (фиг.1 и 6). Дл  определени  проскальзывани  детали 4 при недостаточ ном усилии сжати  пальцев 2 в последних установлены датчики проскальзывани . Каждый датчик проскальзывани  включает выступающий над рабочей поверхностью пальца 2 воспринимающий элемент, который выполнен в виде набора присосок 5 (фиг.1, 2 и 6), закрепленных на пластине 6, котора  установлена в пазу 7, вьшолненном на рабочей поверхности пальца 2, Дат чики проскальзывани  через блок измерени  св заны с блоком управлени  приводом.

Пластина 6 подпружинена с помощью пружин 8 относительно основани  паза 7 и св зана с его боковыми поверхност ми посредством упругих элементов 9, которые дл  обеспечени  регистрации сигнала проскальзывани  выполнены из электропроводной резины. Блок измерени  (фиг.4) представл ет собой , например, электрическую цепь с источником 10 опорного напр жени , в которую последовательно с упругими элементами 9 включен преобразователь тока в напр жение, выполненный, например , в виде электричес1Лзго сопротивлени  11. Напр жение, снимаемое с сопротивлени  11, зависит от электрического сопротивлени  упругих эле ментов 9 и  вл етс  выходным сигнало блока измерени .

Выход блока измерени  подключен к входу блока управлени  приводом

0

5 О

0 5 Q

(фиг.З), которьй содержит элемент 12 задержки, элемент 13 сравнени , делитель 14 и усилитель 15. Выход последнего  вл етс  выходом блока управлени  приводом;.

Устройство работает следующим образом .

При захвате детали 4 под воздействием привода 3 пальцы 2 сближаютс . При контакте детали 4 с воспринимающим элементом присоски 5 закрепл ютс  на поврехности детали 4 (фиг.6), а подвижные пластины 6 утапливаютс  в соответствующих пазах 7, сжима  пружины 8. В момент начала движени  (подъема детали 4 рукой робота) обеспечиваетс  регистраци  проскальзывани  детали 4 и устанавливаетс  требуемое сжимающее усилие в пальцах 2 захвата . Эти операции обеспечиваютс  за счет срабатывани  датчика при проскальзывании детали 4 в пальцах 2 захвата.

Если детсшь 4 проскальзьгоает, то вместе с ней относительно пальцев 2 смещаютс  и присоски 5, закрепленные на ее поверхности. Так как присоски 5 жестко св заны с пластинами 6, то последние смещаютс  в пазах 7, измен   при этом состо ние упругих элементов 9 из электропроводной резины, с помощью которых пластины 6 св заны с боковыми поверхност ми пазов 7. При раст жении упругих элементов 9 измен етс  их электрическое сопротивление , а соответственно измен етс  ток в электрической цепи (фиг.4), так как упругие элементы 9 и сопротивление 11 последовательно подключены к источнику 10 опорного напр жени . Изменение напр жени  на выходе блока измерени , т.е. напр жени , снимаемого с сопротивлени  11, соответствует наличию проскальзывани  и  вл етс  командным сигналом дл  увеличени  сжимающего усили . С помощью блока управлени  приводом (фиг.З) обеспечиваетс  необходима  скорость изменени  (нарастани ) сжимающего усшш , соответствующа  скорости изменени  электрического сопротивлени  упругих элементов 9 при проскальзывании. Это позвол ет осуществл ть адаптацию захвата к весу захватьшаемой детали с высоким быстродействием без осуществлени  пробных движений руки робота. Так как вход блока управлени  приводом под

ключей к выходу блока измерени , то на вход элемента 12 задержки и на пр мой вход элемента 13 сравнени  поступает сигнал, соответствующий сопротивлению упругих элементов R(t) в текущий момент времени t. На инвертирующий вход элемента 13 сравнени  поступает с выхода элемента 12 задержки сигнал R(t - о ) . Сформированный на выходе элемента 13 сравнени  сигнал uR(t) R(t) - R(t - о ) подаетс  на делитель 14, с помощью которого он преобразуетс  в сигнал iR(t)/ o , соответствующий скорости изменени  сопротивлени  R(t) при проскальзывании ( с/ - врем  эадержки) , .Выходной сигнал делител  14 через усилитель 15 подаетс  на управл емый привод 3.

На фиг.7 приведен пример схемы управл емого электрического привода 3, т говое усилие которого зависит от величины тока в электрической цепи , содержащей обмотку 16 электромагнитного привода 3.

Увеличение тока обеспечиваетс  за счет уменьшени  последовательно включенного с обмоткой 16 переменного сопротивлени  17. Это достигаетс  перемещением движка 18 под воздействием исполнительного электродвигател  19, который подключен к выходу блока управлени  приводом.

Процесс адаптации захвата к весу захватываемой детали осуществл етс  до тех пор, пока не будет обеспечено сдавливающее усилие, достаточное дл  надежного удержани  детали. При этом R(t) будет равно R(t -Т), /SR (t) О, а соответственно движок 18 будет находитьс  в состо нии поко . Захват также обеспечивает эффективную работу с детал ми, вес которых в процессе выполнени  операции может увеличитьс , что происходит, например, при загрузке жидкой или сыпучей средой емкости , удерживаемой рукой робота, так как контроль за проскальзьшанием осуществл етс  непрерывно, а увеличение

O

5

0

0

5

0

сжимающего усили  происходит с высоким быстродействием.

Присоски могут быть вакуумными и/или магнитными в зависимости от параметров и характеристик захватываемых деталей.

Claims (2)

1. Очувствленный захват робота, содержащий установленные в корпусе пальцы с приводом их перемещени , расположенный на пальцах по крайней мере один датчик проскальзывани  с упругим элементом, выполненным из электропроводной резины и электрически св занным с блоком измерени , блок управлени  приводом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы и расширени  функциональных возможностей, на упругие элементы установлены пластины с присосками, причем упругие элементы размещены в пазах, выполненных на рабочей поверхности палрцев, а кажда  пластина подпружинена относительно основани  соответствующего паза и выступает над рабочей поверхностью пальца, при этом блок управлени  приводом содержит последовательно соединенные элемент задержки, элемент сравнени , делитель и усилитель, а вход элемента задержки объединен с вторым входом элемента сравнени  и  вл етс  входом блока управлени  приводом , который соединен с выходом блока измерени .

2. Захват поп.1, отличающийс  тем, что блок измерени  содержит источник опорного напр жени , одна клемма которого соединена с преобразователем тока в напр жение, а упругие элементы электрически последовательно соединены между собой и включены в цепь между второй клеммой источника опорного напр жени  и преобразователем тока в напр жение, выход которого  вл етс  выходом блока измерени .

фа&. 1

/1

f(-f

Фае. 2

cpuffS

cpuf.6

Редактор Е Копча

Составитель И.Афонин Техред Л.Олейник

708/20Тираж 934

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Корр Подпи

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

%2,7

Корректор Л.Пилипенко Подписное