SU1346419A1

SU1346419A1 - Method of controlling resonance mechanical arm

Info

Publication number: SU1346419A1
Application number: SU854029826A
Authority: SU
Inventors: Теодор Самуилович Акинфиев; Сергей Игоревич Андреев
Original assignee: Т.С.Акинфиев и С.И.Андреев
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-10-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к управлению роботами и манипул торами, используемыми дл механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промьшшенности, например, дл загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве. Целью изобретени вл етс повышение экономичности за счет снижени энергозатрат на перемещение руки. В начальный момент резонансна механическа рука находитс в исходном положении , характеризуемом определенным запасом потенциальной энергии упругих элементов 8, и удерживаетс защелкой 5 или 6. Дл начала движени производ т расфиксацию руки и перемещают ее в новое фиксированное положение с помощью упругих элементов 8 и приводного электродвигател 9, подвод к нему питающие напр жение, равное сумме посто нной составл ющей и добавки. При этом дл обеспечени посто нства момента на валу электродвигател коэффициент пропорциональности между скоростью руки и величиной добавочного напр жени принимают таким, чтобы величина добавочного напр жени при какой-либо скорости руки равн лась ЭДС индукции в коре электродвигател при той же скорости руки.1 ил. (Л 00 4:;ii 05 со ггThe invention relates to mechanical engineering, in particular, to the control of robots and manipulators used to mechanize and automate basic and auxiliary operations in industry, for example, for loading and unloading parts from machines in a machine-building industry. The aim of the invention is to increase the economy by reducing the energy consumption for moving the arm. At the initial moment, the resonant mechanical arm is in the initial position, characterized by a certain stock of potential energy of the elastic elements 8, and is held by the latch 5 or 6. To start the movement, the hand is released and released to the new fixed position by means of the elastic elements 8 and the driving motor 9 , supplying to it the supply voltage equal to the sum of the constant component and the additive. At the same time, in order to ensure the momentum on the motor shaft, the proportionality coefficient between the hand speed and the incremental voltage value is taken so that the additional voltage value at any hand speed equals the induced emf in the electric motor core at the same hand speed. (L 00 4:; ii 05 from

Description

Изобретение относитс к машиностроению ., а именно к управлению роботами и манипул торами, используемыми дл механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций 13 промьппленности, например дл загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to the control of robots and manipulators used to mechanize and automate basic and auxiliary industrial operations 13, for example, for loading and unloading parts from machines in an engineering industry.

Цель изобретени - повышение экономичности за счет снижени -энергозатрат на перемещение руки.The purpose of the invention is to increase the economy by reducing the energy consumption for moving the arm.

На .чертеже изображено устройство, реализующее способ.The drawing shows a device that implements the method.

Устройство состоит из подвижного звена - руки 1 с закрепленными на ней схватом 2 и подвижными част ми фиксаторов 3 и 4 крайних положений, ответные неподвижные части которых - защелки 5 и 6 св заны с основанием 7, фиксаторы снабжены концевыми выключател ми (не показаны), электрически соединенными с усилителем. На руке 1 закреплены также упругие элементы 8, взаимодействующие с основанием 7, Приводной электродвигатель 9 кинематически св зан с рукой 1, например черв редуктор 10. Система снабжена датчиком 11 скорости (например, тахо генератором руки), электрически св занным через усилитель 12с электродвигателем 9. Вместо датчика скорости руки можно использовать датчик скорости двигател , так как рука и двигатель кинематически св .заны между собой.The device consists of a movable link — arms 1 with a gripper 2 fixed on it and movable parts of latches 3 and 4 extreme positions, the response fixed parts of which, latches 5 and 6, are connected to base 7, latches are equipped with limit switches (not shown), electrically connected to the amplifier. Arm 1 also has elastic elements 8 that interact with the base 7. The drive motor 9 is kinematically connected with hand 1, for example, a gear reducer 10. The system is equipped with a speed sensor 11 (for example, a tacho hand generator) electrically connected through amplifier 12 with an electric motor 9 Instead of a hand speed sensor, you can use an engine speed sensor, since the hand and the engine are kinematically connected between each other.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.The device that implements the method works as follows.

Б начальный момент рука 1 находитс в крайнем положении, определ емом наход щимис В зацеплении фиксаторами 3 и 5, а упругие элементы обладают определенным запасом потенциальной энергии. Дл начала процесса вывод т из зацеплени фиксаторы 3 и 5, св занные с концевым выключателем (не показан), который через усилител 12 подает питающее напр жение на корную обмотку электродвигател , и рука 1 под действием упругих элементов 8 начинает интенсивный разгон а после прохождени среднего положени - интенсивное торможение, и при этом сигнал с датчика скорости 11 через усилитель 12 подаетс на электродвигатель 9, который способствует движению звена в требуемую сторону. БНИИПИ Заказ 5079/13At the initial moment, hand 1 is in the extreme position determined by the clips 3 and 5 located in the engagement, and the elastic elements have a certain amount of potential energy. To start the process, the clips 3 and 5 connected with a limit switch (not shown), which through the amplifier 12 applies the supply voltage to the electric motor's main winding, and the arm 1 under the action of the elastic elements 8 begin to accelerate The position is intensive braking, and at the same time the signal from the speed sensor 11 through the amplifier 12 is fed to the electric motor 9, which contributes to the movement of the link in the desired direction. BNIIPI Order 5079/13

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

Дл обеспечени посто нного момента на валу электродвигател на всем прот жении перемещени к нему подво- д т напр жение, пол рность которого соответствует требуемому направлению движени руки, а величина этого напр жени выбираетс по формулеIn order to ensure a constant moment on the motor shaft throughout the movement to it, a voltage t is applied, the polarity of which corresponds to the desired direction of movement of the arm, and the magnitude of this voltage is chosen by the formula

10ten

и и + и ,and and + and,

где и, - посто нна составл юща напр жени ;where and, is a constant component of stress;

и.and.

- завис ща от скорости руки переменна составл юща .- depending on the speed of the hand, the variable component.

Величина переменной составл клцей питающего напр жени зависит от скорости руки (а следовательно, и от скорости кинематически св занного с рукой вала двигател ) и выбираетс The magnitude of the variable component of the supply voltage depends on the speed of the arm (and, consequently, on the speed of the motor shaft kinematically connected with the arm) and is chosen

по формулеaccording to the formula

, Ui КХ, где X - скорость руки;, Ui КХ, where X - hand speed;

К - коэффициент, величина которого определ етс расчетным путемK is a coefficient whose value is determined by calculation.

или экспериментально таким образом, чтобы и при какой-либо скорости руки равн лось ЭДС индукции в коре двигател при соответствующей скорости двигател .or experimentally in such a way that, at any speed of the hand, the induction emf is equal in the engine cortex at the corresponding engine speed.

Так как и ЭДС индукции и U пропорциональны скорости руки и совпадают при некоторой -скорости, то они будут совпадать и при любой скорости руки, т.е. в процессе движени рукиSince both the emf of induction and U are proportional to the speed of the hand and coincide at some speed, they will coincide at any speed of the hand, i.e. in the process of moving the arm

переменна составл юща напр жени 15 будет полностью компенсировать ЭДС, индуцируемую в коре, поэтому ток в коре будет определ тьс только напр жением Ц и оставатьс посто нным при любой скорости движени руки.the variable component of voltage 15 will fully compensate for the emf induced in the cortex, therefore the current in the cortex will be determined only by the voltage c and remain constant at any speed of movement of the arm.

Claims

Invention Formula

The method of controlling the resonant mechanical arm, in which the hand is released in the initial position, moves the arm from one fixed position to another with

by means of elastic elements and a drive motor, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing the energy consumption for moving the arm, the torque created by the drive motor is kept constant throughout the movement of the arm. already 951 Subscription