SU582090A1

SU582090A1 - Remote manipulator control system

Info

Publication number: SU582090A1
Application number: SU7502171884A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иосифович Слуцкий
Original assignee: Slutskij Leonid
Priority date: 1975-09-02
Filing date: 1975-09-02
Publication date: 1977-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к области манипул торостроени и может быть использовано ири создании дистанционных манипул торов.The invention relates to the field of torpor construction and can be used to create remote manipulators.

Известны дистанционные манипул торы.Known remote manipulators.

Манипул тор 1, содержащий датчики перемещений задающего органа, усилители и исполнительные механизмы исполнительного органа, имеет тот недостаток, что при работе с ним оператор испытывает большие физические нагрузки.The manipulator 1, containing sensors of displacement of the setting body, amplifiers and executive mechanisms of the executive body, has the disadvantage that when working with it the operator experiences great physical loads.

Р1аиболее близким техническим рещением к изобретению вл етс дистанционный манипул тор 2, содержаниш вычислительное устройство, соответству1ОН1,ие входы которого соединены с выходами датчиков перемещени плечевого и локтевого щарниров задающего устройства и датчиков положени плечевого и локтевого суставов, а выходы - с входами приводов плечевого и локтевого суставов, датчик перемещени зап сть , подключенный через блок астатического управлени к входу привода зап сть , датчик перемещени схвата, соединенный через блок позиционного унравленн с входом привода схвата, и датчик положени схвата, подключенный к одному из входов блока позиционного управлени .The closest technical solution to the invention is a remote manipulator 2, a computing device, corresponding to 1ON1, whose inputs are connected to the outputs of the displacement sensors of the shoulder and elbow joints of the driver and position sensors of the shoulder and elbow joints, and the outputs - with the inputs of the drives of the shoulder and elbow joints, a displacement transducer wrist, connected through an astatic control unit to the input of a drive actuator, a grab displacement transducer, connected through the unit positionally about unravlenn to the input drive gripper and gripper position sensor connected to one of the inputs of the position control unit.

При работе с указанным манипул тором физические нагрузки на оператора уменьщены . Однако параметры его системы управлени фиксированы, что не позвол ет оптимальным образом настраивать систему дл выполнени как грубых, так и особо точных операций с учетом специфики, вносимой человеком-оператором .When working with the specified manipulator, the physical loads on the operator are reduced. However, the parameters of its control system are fixed, which does not allow the system to be optimally configured to perform both coarse and extremely precise operations, taking into account the specifics introduced by the human operator.

Цель изобретени - расщирение области применени манипул тора.The purpose of the invention is to expand the scope of the manipulator.

Это достигаетс тем, что система унравлени дистанционным манипул тором содержитThis is achieved by the fact that the remote manipulator control system contains

последовательно соединенные датчик усили сжати руко тки задающего устройства и блок изменен коэффициента усилени , выход которого подключен к одному из входов вычислительного устройства и блока астатическою управлени .serially connected sensor for compressing the handle of the driver of the driver and the block is changed by the gain, the output of which is connected to one of the inputs of the computing device and the static control unit.

На чертеже представлена функциональна схема системы управлени дистанционным манипул тором.The drawing shows a functional diagram of the remote control system.

Она содержит датчики 1 и 2 перемещени It contains sensors 1 and 2 displacements.

плечевого щарннра, датчик 3 перемещени локтевого щарннра, датчик 4 усили сжати руко тки, датчик 5 перемещени зап сть , датчнк 6 перемещени схвата, которые образуют задающее устройство 7, исполннтельныйshoulder joint, elbow joint movement sensor 3, handle compression force sensor 4, movement sensor 5, gripper movement sensor 6, which form the driver unit 7, actuator

орган 8, состо щий из приводов 9, 10 плечевого сустава, прпвода 11 локтевого сустава, датчиков 12, 13 положени плечевого сустава, датчика 14 положени локтевого сустава, привода 15 зап сть , прпвода 16 схвата, датчика 17 положени схвата, а также вычислительное устройство 18, блок 19 изменени коэффициента усилени , блок 20 астатического управлени , блок 21 иозиционного управлени .Body 8 consisting of actuators 9, 10 shoulder joint, elbow joint 11, sensors 12, 13 of shoulder position, elbow joint position sensor 14, wrist drive 15, gripper device 16, gripper position sensor 17, and computing device 18, the gain variation unit 19, the static control unit 20, the control unit 21 and the position control.

Система уиравлени дистанционным манипул тором работает следующим образом.The remote manipulator steering system operates as follows.

Воздейству на руко тку, оиератор с помощью основной цепи уиравлени обеспечивает перемещени элементов исполнительного органа манипул тора со скорост ми, пропордиоиальиыми величинам относительных перемещений элементов задающего устройства. Эта информаци снимаетс с помощью датчиков 1, 2, 3. Полученные сигналы поступают в вычислительное устройство 18, где по известным из прототипа формулам перерабатываютс в сигналы, попадающие на приводы 9, 10, 11. Дл этого в устройство 18 подаютс также сигналы с датчиков 12, 13, 14. Астатическое управление вращением зап сть осуществл етс от датчика 5, а позиционное управление работой схвата - от датчика 6 с использованием обратной св зи от датчика 17. Скорость перемещени исполнительного органа манипул тора регулируетс оператором , который силой сжати руко тки управлени посредством датчика 4 задает величину коэффициента усилени машины. Сигнал с датчика 4, преобразованный в блоке 19, поступает в устройство 18, а также в качестве сомножител сигнала с датчика 5 --в блок 20. Величина коэффициента усилени при этом регулируетс в соответствии с индивидуальными особенност ми оператора и требовани ми к точности и скорости выполнени производственной операции. Максимальное и минимальное (с учетом реализуемости) значени коэффициента усилени обеспечивают соответственно максимальное быстродействие и точность работы системы «оператор - манииул тор .The impact on the handle, with the help of the main control circuit, ensures the displacement of the elements of the actuator of the manipulator at speeds proportional to the values of the relative displacements of the elements of the driver. This information is captured using sensors 1, 2, 3. The received signals are sent to computing device 18, where they are processed using the formulas known from the prototype into signals that fall on actuators 9, 10, 11. For this, signals from sensors 12 are also sent to device 18 , 13, 14. Astatic rotation control is carried out from sensor 5, and positional control of the gripper operation - from sensor 6 using feedback from sensor 17. The speed of movement of the actuator of the manipulator is controlled by the operator, who Compressing the control knob by means of sensor 4 sets the amount of machine gain. The signal from sensor 4, converted in block 19, enters the device 18, and also as a signal multiplier from sensor 5 to block 20. The magnitude of the gain is adjusted in accordance with the individual features of the operator and the requirements for accuracy and speed. performing a manufacturing operation. The maximum and minimum (taking into account the realizability) values of the gain factor ensure, respectively, the maximum speed and accuracy of the "operator-maniaulator" system.

Предлагаема система позвол ет при выполнении не требующих точности транспортировочных операций достигнуть повышени быстродействии по сравнению с режимами, характеризующимис высокой точностью работы системы, в среднем более чем в п ть раз. При работе в режимах -повышенной точности ошибки системы по сравнению с режимами транспортировани могут быть уменьшены в срсднем также более чем « п ть раз.The proposed system allows, when performing transport operations that do not require accuracy, to achieve an increase in speed as compared with modes characterized by a high accuracy of the system, more than five times on average. When operating in high accuracy modes, system errors compared to transport modes can also be reduced more than five times in comparison with transport modes.

Claims

1. Directory-reference “Manipul tori. L., 1968, p. 93.

2. USSR author's certificate No. 271252, cl. In 25J 3/04, 1969.

I

one