SU805245A1 - Система управлени манипул тором - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ

1

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано при создании систем управлени  звеном манипул тора.

Известна система управлени  манипул тором , содержаща  приводы задающего и исполнительного органов, датчики положени  задающего и исполнительного органов и усилители 1.

Однако она имеет, больщие вес и габариT i задающего органа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  система, содержаща  по каждой управл емой координате последовательно соединенные датчик положени  задающего органа, привод, св занный кинематически через датчик момента исполнительного органа с датчиком положени  исполнительного органа, первый выход которого подключен ко второму входу привода 2.

Недостатком этой системы  вл етс  отсутствие возможности дозировани  оператором усилий, развиваемых исполнительным органом, и, как следствие, невозможность в общем случае манипулировать объектами, на которые наложены внещние св зи.

Цель изобретени  - расширение области применени  системы.

Цель достигаетс  тем, что система содержит последовательно соединенные датчик усилий оперд,тора и блок вычислени  зоны нечувствительности и по каждой регулируемой координате- функциональный преобразователь , первый вход которого подключен к соответствующему выходу блока вычислени  зоны нечувствительности,второй вход - к выходу датчика момента исполнительного органа, а выход - к третьему входу привода , вторые входы блока вычислени  зоны нечувствительности соединены с выходом каждого датчика положени  .задающего органа , а третьи входы - со вторым выходом каждого датчика положени  исполнительного органа.

На чертеже представлена блок - схема системы.

Схема содержит датчик 1 положени  задающего органа, привод 2 исполнительного органа, датчик 3 момента исполнительного органа, датчик 4 положени  исполнительного органа,датчик 5 усилий оператора, блок 6 вычислени  зоны нечувствительности, функциональный преобразователь 7, V , VJL, ViL,

rpl, VMHL, VML- выходные сигнзлы датчикз 5 усилий оператора, датчиков 1 положени  задающего органа, датчиков 4 положени  исполнительного органа, блока 6 вычислени  зоны нечувствительности, датчиков 3 момента исполнительного органа, функциональных преобразователей 7 соответственно.

Система работает следующим образом.

Функциональный преобразователь 7 реализует следующую зависимость дл  каждого i-ro сигнала

VML -- о, если /VMHl/ VorpL K ;;i-yj «V- c rpi;sign(VMHL.)l,

- ; :eC.rR|- Hl/ ur; t

r.ie л ,. ...,-л: которьгй посто нный коэффицм .. euT.:

Итак, функциональный преобразователь представл ет собой зону нечувствительности по каналу,момента, причем величина зокы нечувствительности определ етс  величиной сигнала ., поступающего с блока 6 вычислени  зоны нечувствительности.

Блок 6 вычислени  зоны нечувствительности определ ет величину Vor i. в зависимости от положени  задающего и исполнительного органов в пространстве и от величины сигнала V-t с выхода датчика 5 усили  оператора , который может располагатьс , например , на руко тке задающего органа. Величина V-J задаетс  оператором и  вл етс  модулем силы, которую манипул тору необходимо приложить к объекту. Направление этой силы зависит от направлени  раосогласован11  конечной точки задающего органа и схвата исполнительного органа манипул тора .

Когда исполнительный орган манипул тора находитс  в свободной зоне, оператор, увеличив .величину сигнала V.| до максимального значени  (велич-ина зоны нечувствительности функционального преобразовател  7 максимальна), практически размыкает моментные св зи на приводах 2 исполнительного органа,и манипул тор работает как обычный манипул тор с «жесткой системой управлени  одностороннего действи . Пусть манипул тор работает с объектом, на который наложень св зи. В первый момент оператор отпускает датчик 5 усили , т.е. сигнал Vt равен нулю. При этом приводы 2 Системы управлени  манипул тором охвачены глубокими обратными св з ми по развиваемому моменту, т.е. система управлени  становитс  «м гкой. Оператор перемещает задающий орган в сторону предполагаемого движени  системы исполнительный органобъект . При этом исполнительный орган не движетс , так как у него «м гка  система

управлени . После этого оператор увеличивает сигнал Vi, воздейству  на датчик 5 усили , исполнительный орган при этом развивает усили , пропорциональные величине усили  оператора. Если при достаточно больщих значени х Vt движени  исполнительного органа не происходит, то оператор перемещает задающий орган в другом направлении . При этом блок 6 вычислени  зоны нечувствительности перераспредел ет величи- ны гр L таким образом, чтобы усилие исполнительного органа было направлено в сторону перемещени  конечной точки задающего органа. Далее цикл повтор етс , пока операци  не будет заверщена.

Применение изобретени  позволит опера-

тору дозировать усили  исполнительного органа и работать с объектами, имеющими св зи без увеличени  габаритов и веса задающего органа. При этом уменьщаютс  габариты , вес и энергопотребление схем управлени  приводами по сравнению с системой управлени  манипул тором двустороннего действи , так как така  система требует меньщего числа активных элементов.

Claims (2)

1.Кулещов В. С. и Лакота Н. А. Динамика систем управлени  манипул тором. М., «Энерги , 1971, с. 56.

2.Там же, с. 70 (прототип).

UM

021)1

(IZL

uzn :

УПН1

np i

Uo2l}n

J/

(Jji

: jn