SU398386A1 - Дистанционный манипулятор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автомат)ческого управлени  и предназначе о дл  использовани  в системах управлени  маиипул торами различного назначени .

Известны дистанционные манипул торы, содержащие задающий и исполиите.тьиык орган с датчиками нагрузки, выходы которых подключены ко входу системы воспроизведени  нагрузки и систему управлени  исполин тельным органом по положению.

С целью овыщени  точности работы предлагаемый дистанционный манипул тор содержит кинематически иодобпую физическую модель исполнительного органа с датчиками иагрузкн , выходы которых подсоединены к системе воспроизведени  нагрузки, а управл емые входы - к выходам системы управлени  исполнительным органом по положению, причем физическа  модель исиолпигельного органа установлена на общем основании с исполнительным органом.

На чертеже представлена фуикциоиальна  схема нредлагаемого манипул тора: исполнительный орган манипул тора 1. ккнематически подобна  физическа  модель исполпктельного органа 2, датчик нагрузки исполнительного органа 3, датчик нагрузки модели -/, сравнивающий элемент 5, система воспроизведени  нагрузки 6, датчик обратной св зи 7

II система управлени 

исполнительным

органом по положению 8. Манипул тор работает следующим образо.м. Как нзвестно, .момент сопротивлени , возникающий в любом суставе манип)л тора, в общем случае описываетс  вырал-сеиием Мсо„р Л-Ь,+Мд„+Мст+Мд+Мв-|-ЛЬ,,-, 1де Мн - oмeит статической нагрузкн, создаваемой объектом манипулировани ; .лн - динамический момент нагрузки, создаваемый объектом манпиулнроваИ Я;

AV г - статический момепт неуравноверлеииостп конструкцнн манипул тора;

.Мл - - динамический момент конструкции манипул тора;

.

момепт от вьггалкивающих (архимедовых ) сил среды;

.,-. -- момеит в зкого трени ; .. момент сухого трени . .Момеиг соиротивлени  в суставе физической модел может быть записан в виде

Мг„„р :.:М,-{-Мл-1.-М„+М.-.+ЛГтр. Штрих иоказывает, что соответствуюиии момепт относитс  к физической модели.

Сигналы датчиков нагрузки (момента) иопольительного органа и ф зической модели с1П1сываютс  выражени ми

Илм Кд-., (Мн + Млн+Л ст-4-Л1д+Л г + ,„ +Мт,.)

, Идм Кд-(Мот+М  + Мв+МЕТ+Мтр),

где Кг(м - крутизна датчиков нагрузки исполнительного органа; К л - крутизна датчика нагрузки физической модели.

Составл юща  сигнала (Ма+Мдн) представл ет собой полезную информацию, необходимую оператору. Дл  выделени  этой составл ющей используетс  сигнал, при этом должно быть выполнено соотношение

Идм-Идм .

Поскольку кинематика физической модели подобна кинематике исполнительного и задающего органов, то совершенно очевидно, что угловые перемещени , скорости и ускорени  физической модели равны угловым перемещени м , скорост м и ускорени м одноименных звеньев исполнительного органа. Подава  сигналы с датчика нагрузки исполнительного органа 3 и с датчика нагрузки физической модели 4 на вход системы воспроизведени  нагрузки б, получим на выходе системы момент или какой-либо другой нагрузки , соответствующий полезной информации о нагрузке. Таким образом, у оператора

создаетс  впечатление непосредственного вза1 модействи  с объектом манипулировани . Дл  облегчени  достижени  пеобходимой величины Мит и Мв на всех режимах работы следует модель органа манипул тора поместить в ту же среду, что и оригинал.

Предмет изобретени 

Дистанционный манипул тор, содержащий

исполнительный орган с датчиками нагрузки, выходы которых подключены ко входу системы воспроизведени  нагрузки, и систему управлени  исполнительным органом по положению , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точрюсти работы, манипул тор содержит кинематически подобную физическую модель исполнительного органа с датчиками нагрузки , выходы которых подсоединены к системе воспроизведени  нагрузки, а управл емые входы модели и исполнительного органа - к выходам системы управлени  исполнительным органом по положению, причем физическа  модель исполнительного органа установлена на общем основании с исполиительным орга1юм.

.J