SU737917A2

SU737917A2 - Устройство дл управлени дистанционным манипул тором

Info

Publication number: SU737917A2
Application number: SU782684883A
Authority: SU
Inventors: Валерий Петрович Березкин; Игорь Евгеньевич Локотников; Валерий Федорович Суслов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1097
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-05-30

Description

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано для управления дистанционным манипулятором, работающим с объектами, на которые наложены внешние связи. .

Согласно основному изобретению по авт. св. № 582960 устройство для управления дистанционным манипулятором содержит последовательно соединенные электропривод, упругий элемент и датчик момента, датчик угла задающего органа, последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, электрогидроусилитель, гидропривод и датчик давления, выход которого подключен ко входу первого сумматора, последовательно соединенные датчик угла исполнительного органа и второй сумматор, выход которого через последовательно соединенные электропривод и датчик угла задающего органа подключен ко второму входу ₂второго сумматора, второй выход гидропривода соединен со входом датчика угла исполнительного органа, а выход датчика момента подключен ко второму входу первого сумматора.

Недостатком данного устройства является низкая динамическая точность угловой следящей системы задающего органа, т.е. точность копирования и очувствления в переходных режимах, что обусловлено малым значением добротности по скорости контура слеженйя.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит последовательно соединенные нелинейный блок и блок умножения, через который выход второго сумматора подключен ко входу электропривода, а вход ' нелинейного блока соединен с выходом датчи-, ка момента.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

'Устройство содержит оператор 1, упругий элемент 2, датчик момента 3, первый сумматор 4, усилитель 5, электрогидроусилитель 6, гидропривод 7, датчик давления 8, датчик угла исполнительного органа 9, второй сумматор 10, электропровод 11, датчик угла задаю-

ще'го органа 12, нелинейный блок 13, блок умножения 14, объект манипулирования 15, Устройство работает следующим образом. Перемещая задающий орган по желаемой траектории, оператор 1 воздействует на упругий элемент 2. Датчик момента 3 замеряет деформацию упругого эдемента 2, т.е. вырабатывает сигнал, пропорциональный силовому воздействию оператора. Этот сигнал поступает на первый вход первого сумматора 4. На второй вход этого сумматора с датчика давления 8 поступает сигнал, пропорциональный силовому взаимодействию исполнительного органа и объекта манипулирования. Разностный сигнал с первого сумматора 4 подается на электронный усилитель 5, злектрогидроусилнтель 6 и гидропривод 7. Исполнительный орган при этом перемещается по желаемой траектории со скоростью, пропорциональной с одной стороны разности сило- вого взаимодействия оператора 1 и задающего органа и с другой стороны пропорциональной . разности силового взаимодействия объекта манипулирования 15 и исполнительного органа.

Электропривод 11 осуществляет слежение задающего органа за исполнительным посредством второго сумматора 10 и датчиков угла исполнительного органа 9 и задающего органа

12. Блок умножения 14 изменяет добротность следящего контура в зависимости от величины сигнала с нелинейного блока 13.

При отсутствии момента на упругом элементе, т.е. когда люфт редуктора электропривода 11 ”не выбран”, добротность контура слежения минимальна, а следящий привод неподвижен. При значениях момента на упругом элементе, превыииющих момент трения, т.е. когда люфт

737917 4 редуктора электропривода 11 выбран”, добротность контура слежения максимальна, а следя. щий привод находится в состоянии движения.

Добротность Д контура слежения определяется 5 сигналом ·^ с нелинейного блока 13, т.е.

А^г А₀У где До - минимальное значение добротнрети.

Практика проектирования дистанционных' манипуляторов показывает, что наименьшие ¹⁰ погрешности имеют место, если величина сигна- , ла определяется следующим образом:

^ирм . . тих.

V40 при 1_%| 7/0,1 Ιΐζ_Μ I где Ujj_m , 1>_DM - текущее и максимальное значения сигнала с датчика момента 3.

Применение изобретения за счет введения блока умножения и нелинейного блока позволит снизить динамическую ошибку следящего контура в 2-10 рае.

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫМ Изобретение относитс к области робототехники и может быть использовано дл управлени дистанционным манипул тором, работающим с объектами, на которые наложены внешние св зи. . Согласно основному изобретению по авт. св. № 582960 устройство дл управлени диста ционным манипул тором содержит последовательно соединенные электропривод, утфугай элемент и датчик момента, датчик угла задающего органа, последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, электрогидроусилитель , гидропривод и датчик давлени , вь1ход которого подключен ко входу первого О мматора, последовательно соединенные датчик угла исполнительного органа и второй сум матор, выход которого через последовательно соединенные электропривод и датчик угла зада ющего органа подключен ко второму входу второго сумматора, второй выход гидропривод соединен со входом датчика угла исполнительного органа, а выход датчика момента подклю чен ко второму входу первого сумматора. МАНИПУЛЯТОРОМ Недостатком данного устройства вл етс низка динамическа точность угловой след щей системы задающгго органа, т.е. точность копировани и очувствлени в переходных режимах, что обусловлено малым значением добротности по скорости контура слежени . Целью изобретени влйетс улучшение динамических характеристик устройства. Сущность изобретени заключаетс в том, что устройство содержит последовательно соединенные нелинейный блок и блок умножени , через который выход второго сумматора .подаслйчён ко входу электропривода, а вход нелинейного блока соединен с выходом датчи-, КЗ момента. На чертеже представлена функциональна схема устройства, Устройство содержит оператор i, упругий элемент 2, датчик момента 3, первый сумматор 4, усилитель 5, электрогидроусилитель 6, гидропривод 7, датчик давлени 8, датчик угла исполнительного органа 9, второй сумматор 10, электропровод 11, датчик утла задаю37 щего органа 12, нелинейный блок 13, блок умножени 14, объект ма1шпулировани 15. Устройство работает следующим образом. Перемеща задающий орган по желаемой траектории, оператор 1 воздействует на упругий элемент
2. Датчик момента 3 замер ет деформацию упругого здемента 2, т.е. вырабатьшает сигнал, пропорциональный силовому воздействию оператора. Этот сигнал поступает на первый вход первого сумматора 4. На второй вход этого сумматора с датчика давлени 8 поступает сигнал, пропорциональный силовому взаимодействию исполнительного органа и объекта манипулировани . Разностный сигаал с первого сумматора 4 подаетс на электронны усилитель 5, электрогидроусилитель 6 и гидропривод 7. Исполнительный орган при этом пере мещаетс но желаемой траектории со скоростью пропорциональной с одной стороны разности си вого взаимодействи оператора 1 и задающего органа и с другой стороны пропорциональной разности силового взаимодействи объекта ман пулировани 15 и исполнительного органа. Электропривод 11 осуществл ет слежение задающего органа за исполнительным посредством второго сумматора 10 и датчиков угла исполнительного органа 9 и задающего органа 12. Блок умножени 14 измен ет добротность след щего контура в зависимости от величины сигнала с нелинейного блока 13. При Отсутствии момента на упругом элемент т.е. когда люфт редуктора электропривода 11 не выбран, добротность контура слежени минимальна, а след щий привод неподвижен. При значени х момента на упругом элементе, йревьпшющих момент трени , т.е. когда люфт едуктора электропривода 11 выбран, доботность контура слежени максимальна, а след ий привод находитс в состо нии движени . обротность Д контура слежени определ етс г11алйм - с нелинейного блока 13, т.е. A где До - минимальное значение добротно сти. Практика проектировани дистанционных манипул торов показьгоает, что наименьпше погреншости имеют место, если величина сигна-, ла определ етс следующим образом: . , t при |Ц V40 npHlU J /D,llU 1 где IL , и - текущее и максимальное значени сигнала с дагшка момента
3. Применение изобретени за счет введени блока умножени и нелинейного блока позволит снизить динамическую ошибку след щего контура в 2-10 раз. Формула изобретени Устройстве дл управлени дистанционным манипул тором по авт.св. № 582960, отличающеес тем, что, с целью улучщени динамических характеристик устройства, оно содержит црследовательно соединенные нелинейный блок и блок умножени , через который вь1ХЬД втбрЬгО суйматор подключен ко входу электропривода, а вход нелинейного блока соединен с выходом датчика момента.