SU798713A1 - Интерактивна система управлени РОбОТОМ - Google Patents

Description

(54) ИНТЕРАКТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РОВОТОМ

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано при создании интерактивных систем управлени  роботё1ми, обладающими оптимальными характеристиками. Известна система управлени  робо том, содержаща  последовательно соединенные усилитель, двигатель и исполнительный орган, соединенный с нагрузкой датчиком нагрузки и дат чиком положени , выход которого под ключен к одному из входов усилител  и последовательно соединенные усили тель, двигатель и механическую пере чу, соединенную с задающим органом, датчиками нагрузки и датчиком полбЖ ни , выход которого подключен к . другому входу усилител  исполнитель ной след щей системы, логический блок и переключатель fl. Однако система имеет невысокие динамические характеристики. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  система, содержаща  первый ключ и последовательно соединенные тактовый генератор, блок паг-етти и второй ключ, причем выход первого ключа подключен ко второму входу блока пам ти и по каждой регулируемой коо динате задающего и исполнительного органа блок сравнени  и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, сумматор, усилитель и двигатель, св занный через датчик положени  и датчик момента с исполнительным механизмом, выход датчика положени  подключен к первому входу блока сравнени  2 . Однако в системе не предусмотрены корректирующие средства, компенсирующие вли ние переменного момента инерции рабочих органов манипул тора на динамические характеристики приводов, оператор не может корректировать движени  во врем  nporpeiMмного управлени . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей системы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что система содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь и третий ключ, и по каждой регулируемой координате задгиощего и исполнительного органа пропорционально-интегрально-дифференциальный регул тор и пропорционально-дифференциальный регул тор, а также по каждой регулируемой координате задающего органа св занный с исполнительным механизмом датчик усили , выход, которого подключен к первому входу функционального Преобразовател , второй и третий входы которого соединены , соответственно, со входами датчиков момента задающего и исполнительного органа, второй выход Кс1ждого из которых через пропорциональнодифференциальный регул тор подключен ко второму входу сумматора, выход тактового генератора соединен со вторым входом третьего ключа, выход которого подключен ко второму входу первого ключа и второму входу каждого блока сравнени , третий вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход через пропорциональноинтегрально-дифференциальный регул тор - ко входу цифроаналогового преобразовател .

На чертеже представлена функциональна  схема системы управлени .

Система содержит блоки 1, 2 сравнени , пропорциональноинтегрально-дифференцисшьные регул торы 3, 4, цифроаналоговые преобразователи 5, б, сумматоры 7, 8, усилители 9, 10, двигатели 11, 12, датчики 13, 14 положени , датчики 15, 16 момента исполнительные механизмы 17, 18, пропорционально-дифференциальные регул торы 19, 20, первый 21, второй 22, третий 23 ключи, соответственно, тактовый генератор 24, функциональный преобразователь 25, датчик силы 26, многокоординатна  руко тка 27, блок 28 пам ти, задающий орган 29, исполнительный орган 30.

Система работает следующим образом .

Система может быть использована в режиме состо ни  поко  (первый режим), режиме дистанционного управ лени  с активным отражением сил (второй режим), режиме автоматичесKo .ro прозграммного управлени  (третийрежим ). Во втором режиме можно осуществл ть обучение робота. Третий и второй режимы совмещаютс  во времени когда оператор, воздейству  на орган дистанционного управлен1| , вносит необходимые коррективы в автоматический режим работы,

Система работает следующим образрм .

В первом режиме система работает следующим образом.

На входы блоков 1, 2 сравнени  не поступают сигналы управлени . Сигнал датчика 26 силы равен нулю. Сигнгш датчика 15 момента пропорционален внутренним силам нагрузки. Исполнительный орган 30 нагружен внешней силой (сила веса транспортируемого груза)..Сигнал датчика 16 момента пропорционсшеы внешней и внутреннимсилам нагрузки. Коэффициенты передачи датчиков 15, 16 момента по выходам выбраны таким образом, что

сигналы, обусловленные внутренними силами нагрузки на задающем 29 и исполнительном 30 органах,взаимно компенсируютс  и напр жение на выходе датчика 16 момента пропорционально разности только внешних сил нагрузки . Кроме зтого датчики 15, 16 моментов через пропорционально-дифферен- . хиальные регуЛ торы 19, 20, усилители 9, 10 управл ют двигател ми 11, 12 аким образом, что моменты, созаваемые двигател ми 11, 12, равны оментам нагрузки, действук цим на атчики 15, 16, т.е. приводы задаюего 29.и исполнительного 30 органов нвариантны к силам нагрузки, действующим на датчики 15, 16 при правильном подборе параметров пропорционально-дифференциальных регул торов 19, 0.

Неточности компенсации устран ютс  при наличии главным образом обратных св зей от датчиков 13,14 положени , в результате которых любое движение, не соответствующее сигналам, пс ступаюим на блоки 1, 2 сравнени , вызывает несоответствие в блоках 1, 2 сравнени , в результате которого пропорционально-интегрально-дифферениальные регул торы 3,4 формируют ополнительные сигналы компенсации.

Напр жение, снимаемое с датчиков 15, 16 момента и поступающее на вход функционального преобразовател  25, не вызывает включение третьего ключа 23, так как возникающий при этом напр жении ток проходит через его сопротивление в направлении, при котором создаетс  сигнал запрета на третьем ключе 23.

Во втором режиме система работает следующим образом., Оператор , создава  на руко тке

27управлени  силу, большую силы внешней нагрузки, обеспечивает сигнал напр жени  на датчике 26 силы, больший сигнала напр жени , снимаемого с датчиков 15, 16 момента, в результате снимаетс  запрет третьего ключа 23, который подсоедин ет выход тактового генератора 24 к входам блоков 1   2 сравнени .

Приводы задающего 29 и исполнительного 30 органов воспроизвод т одновременно и согласованно заданное движение , при этом регул торы 3, 4 формируют оптимальные законы управлени .

Если силы внешней нагрузки возрастают , то третий ключ 23 разрывает цепь управлени .

Измен   направление силы,действующей на руко тку, оператор реверсирует движение двигателей 11, 12.

Дл  обучени  робота включаетс  первый,ключ 21.

В третьем режиме работы первый ключ 21 выключен, а второй ключ 22 включен. Сигнал управлени  из блока

Claims (2)

1. 28пам ти поступает на входы блоков 1, 2 сравнени . Одновременно на эти входы могут поступать сигналы от ключа 23. Селективность сигналов обе печиваетс  соответствукадей тактировкой импульсов управлени . Применение изобретени  позвол ет за счет обеспечени  возможности корректировки программьл.,в. процессе ее обработки расширить функциональ ,ные возможности системы. Формула изобретени  Интерактивна  система управлени  робсэтом,содержаща  первый ключ, и последовательно соединенные тактовый генератор, блок пам ти и второй ключ, причем выход первого ключа подключен ко второму входу блока и по каждой регулируемой координате згадающего и исполнительного органа блок сравнени  и последо вательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, сумматор, усилитель и двигатель, св занный через датчик положени  и датчик момента с исполнительным механизмом, выход датчика положени  подключен к первому входу блока сравнени , отли чающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей системы, она содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь и третий ключ, и по каждой регулируемой координате задаю щего и исполнительного органа пропорционально-интегрально- дифференциальный регул тор и пропорциональнодифференциальный регул тор, а также по каждой регулируемой коорди.нате за даклцего органа св занный с исполнительным механизмом датчик усили , выход которого подключен к первому входу функционального преобразовател , второй и третий вход которого соединены, соответственно, с выходами датчиков момента задающего и исполнительного органа, второй выход каждого из KOTOFftjx через пропорционально-дифференциальный регул тор подключен ко второму входу сумматора , выход тактового генератора соединен со вторым входом третьего ключа, выход которого подключен ко входу первого ключа .и второму входу каждого блока сравнени , третий вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход через пропорционально-интегрально-дифференциальный регул тор - ко входу цифроаналогового преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание прл экспертизе 1.Андреенко С.Н., Ворошилов М.С., Петров Б.А. Проектирование приводов манипул торов. Л., Машиностроение, 1975, с. 136.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 361868, кл. В 25 J 1/00, 1972 (прототип). (