SU381501A1 - Система компенсации статического момента в звене ротации плеча дистанционного манипулятора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и предназначено дл  использовани  е системах уиравлени  манилул торами , установленных на транспортных средствах.

Известны системы компенсации статического момеНТа в звене ротации плеча дистанционных манипул торов, содержащие потешдюметрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звень  плеча и предплечь  с датчиками синуса углов их поворота . Недостатками этих систем  вл ютс  их сложность, а также низка  надежность и точность работы.

Отличие олисываемой системы состоит в том, что выходы датчиков сищуса углов поворота звеньев через резисторы подключены к входным клеммам -питани  потенцнометрического акселерометра. Это -позвол ет упростить систему и повысить надежность и точность ее работы.

На чертеже показана функциональна  схема описыВае.мой системы, котора  содержит: датчи-к / синуса угла поворота плеча, датчик 2 синуса угла поворота предплечь , ось 3 плеча, ось 4 предплечь , резисторы 5 н 6, лотенциометрический акселерометр 7.

Система работает следующим образом.

Манипул тор состоит из последователывд спсдшгениых звеньев jioTaimn плеча, качани  плеча и качани  предплечь . Каждое звено имеет отдельный привод. В сустлв х плеча и качани  предплечь  установлены .ыдатчики таким образом, что их роторы механически св заны с поворота соответствующих звеньев и, кроме того, статор сельсина-датчпка предплечь  соединен через механическую передачу с осью поворота плеча. На звене ротации плеча установлен; потенциометрический акселерометр с осью чувстви тельности, перпендикул рной плоскости качани  звеньев манипул тора. Выходы сельсинов-датчиков плеча и предплечь  электрически соединены. При колебани х основани  манипул тора в звене ротации плеча возникает момент от сил веса конструкции исполнительного или задающего органа, который, воздейству  на оператора, создает помехи .манипулированию . Дл  компенсации этого момента необходимо подать на в.ход усилител  капала отражени  усили  сигвал, равный по величине сигналу датчика момента задающего или исполпительного органа от веса конструкции манипул тора н обратный ему по знаку.

Дл  потенциометрических акселерометров перемещение двнЖКа пропорционально составл юндей ускорен-и , направленной по оси чувствительности, в том числе составл ющей уско.оии  свободного паден-и : « где: /(о - коэффициент пропорциональности, и - н-апр жение питани  потенциометра; gx- составл юща  ускорени  свободного падени  .по оси чувствнтельиости акселерометра. Если акселерО метр 7 установлен на звене ротации плеча так, что его ось чувствительно сти перпендикул ;рна оси ротации плеча и лежит в плоскости, перпендикул рной плоскости качани  3|Веньбв манипул тора, то: ёх ё-sin «ft где: o.h - угол крена манипул тора. Сигналы, снимаемые с сельсинов-датчиков плеча и предплечь  1 и 2, соответствеп«о описываютс  выражени ми: 7с1 /CjSlnaj /Га sin or.j + Oj, где:ai - угол поворота плеча, ci2 - угол поворота .предплечь , Xi и KZ - крутизна сельсинов-датчиков. Подава  эти сигналы через резисторы 5 и 6 на клеммы питани  акселерометра, на выходе последнего напр жение, описываемое выра жением: и а К1 Sin у., + /Сг sin (а -f a,)J/C.g -sin а/,. MoiMfiHT от веса конструкции манипул тора в звене ротации плеча при крене и дифферен те основани  записываетс  е виде: Мрп (-1/1 + ) sin аJ -f а2/2 sin (а +  ) Sin о.. Сигнал, сн,ил;асмый с датчика момента, установленного в суставе ротации нлеча, можно представить в виде дм (,, + ) Sin а, + ,2/2 X Xsin(7, + : 2)д.м sin 2ft где: - крутизна датчика момента. Выбрав Хь /С2 и К -g соответствевно равными , 1 (°1/1 + ), ЛГ2 АГдм 2/2 / ag lполучим с выхода акселерометра точный си-гнал компенсации. Подавша  этот сигнал ва вход усилител  канала отражени  усили , получим на выходе разностный сигна.т, соответствующий информации только о нолезной нагрузке . Предмет изобретени  Систем.а компенсага и статического момента в звене ротации плеча дистанционного м-анипул тора , содержаща  иотенциометрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звень  плеча и предплечь  с датчиками синуса углов их поворота, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  системы и повышени  надежности и точности ее работы , вых)оды датчиков синуса углов поворота звеньев через резисторы подключены к входным клеммам питани  потенциометрического лкселерометра.