SU809048A1 - Device for remote slave manipulator control - Google Patents
Device for remote slave manipulator control Download PDFInfo
- Publication number
- SU809048A1 SU809048A1 SU792712526A SU2712526A SU809048A1 SU 809048 A1 SU809048 A1 SU 809048A1 SU 792712526 A SU792712526 A SU 792712526A SU 2712526 A SU2712526 A SU 2712526A SU 809048 A1 SU809048 A1 SU 809048A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- actuator
- adder
- load
- output
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНПИОННЫМ КОПИРУЮЩИМ МАНИПУЛЯТОРОМ(54) DEVICE FOR CONTROLLING A REMOTE COPY MANIPULATOR
tt
Изобретение относитс к автоматике, а именно к очувствленным дистанционным копирующим манипул торам , и может быть использовано дл создани высокоточных универсальных манипул торов.The invention relates to automation, in particular to sensitive remote copying manipulators, and can be used to create highly accurate universal manipulators.
Известен манипул тор, содержащий исполнительный привод, выходной вал которого св зан через механические передачи и упругие элементы датчиков нагрузки с валом оператора и валом нагрузки, причем выходы датчиков соединены со входами сумматора , выход которого через усилитель подключен ко входу двигател 1.A manipulator is known that contains an actuator, the output shaft of which is connected through mechanical gears and elastic elements of the load sensors to the operator shaft and the load shaft, and the sensor outputs are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected through an amplifier to the input of the engine 1.
Недостатком этого манипул тора вл етс его неудобство и недостаточна точность из-за неизменности установленного значени масштаба передачи нагрузки на вал оператора. Значение масщтаба обеспечиваетс соотношением масштаба передаточных чисел и изменение этого масштаба не предусмотрено конструкцией.The disadvantage of this manipulator is its inconvenience and lack of accuracy due to the invariance of the established value of the scale of transfer of the load to the operator's shaft. The scale value is provided by the ratio of the ratio of gear ratios and the change of this scale is not provided by the design.
Известен также манипул тор, содержащий задающий и исполнительный органы с приводами и датчиками нагрузки, установленными в их суставах, причем выходы датчиков нагрузки соединены со входами соответствующих сумматоров, выходы которых св заны со входами соответствующих приводов задающего органа 2.A manipulator is also known that contains a driver and an actuator with drives and load sensors installed in their joints, the outputs of the load sensors are connected to the inputs of the corresponding adders, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding drives of the driver 2.
Недостатком этого манипул тора также вл етс неудобство пользовани и низка точность из-за отсутстви возможности изменени масштаба отражени усили . Это означает, что при работе с малыми и предельными нагрузками отношение между отраженным на руке оператора усилием и уси лием, развиваемым исполнительным органом при воздействии на него объекта манипулировани , сохран етс посто нным, что приводит к относительно большим ошибкам очувствлени при работе с малыми нагрузками вследствие того, что дол возмущений в суммарном сигнале отражени от носительно увеличиваетс . При длительной работе с большими нагрузками очевидно неудобство такого манипул тора из-за невозможности согласовани физиологических свойств оператора и технических характеристик машины.The disadvantage of this manipulator is also the inconvenience of use and low accuracy due to the lack of the ability to scale the reflection of the force. This means that when working with small and marginal loads, the relationship between the force reflected on the operator's hand and the force developed by the executive body when exposed to the object of manipulation remains constant, which leads to relatively large feeling errors when working with small loads due to that the proportion of disturbances in the total reflection signal increases relatively. During long-term work with large loads, the inconvenience of such a manipulator is obvious because of the impossibility of coordinating the physiological properties of the operator and the technical characteristics of the machine.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл емс устройство дл управлени диcтaнциoнным копирующим ма нипул тором, содержащее пульт управлени , акселерометр исполнительного органа.The closest technical solution to the present invention is a device for controlling a remote control copying device, containing a control panel, an accelerometer of an actuator.
последовательно соединенные датчик положени задающего органа, привод исполнительного органа и датчик нагрузки исполнительного органа, блок уравновешивани и последовательно соединенные сумматор, привод задающего органа и датчик нагрузки задающего органа, выход которого св зан с первым входом сумматор 3.serially connected positioner of the master, actuator of the actuator and load cell of the executive, balance unit and serially connected adder, actuator of the actuator and load sensor of the actuator, the output of which is connected to the first input of the adder 3.
Недостатками этого устройства также вл ютс его неудобство при работе с большими нагрузками и относительно низка точность очувствлени при работе с объектами , воздействующими на исполнительный орган усили ми или моментами, близкими к нижней границе диапазоне очувствлени . Если манипул тор работает продолжительное врем с нагрузками, близкими к максимальным, оператор вынужден преодолевать также длительное врем максимально отраженные нагрузки, что повышает его утомл емость и снижает работоспособность т. е. такой манипул тор становитс неудобным. Уровень возмущений в очувствленном манипул торе почти не зависит от величины нагрузки и его можно считать посто нным. К таким возмущени м можно отнести неточности уравновешивани системы акселерометров, ошибки, вызванные сухим трением в суставах, и т. п. Если нагрузка невелика, то ее относительна дол в отраженном на руку оператора усилии хуже ощущаетс оператором, и точность очувствлени падает.The disadvantages of this device are also its inconvenience when working with large loads and relatively low sensitivity when working with objects acting on the actuator with forces or moments close to the lower limit of the sensing range. If the manipulator is operated for a long time with loads close to the maximum, the operator must also overcome for a long time the maximum reflected loads, which increases its fatigue and reduces its performance, i.e., such a manipulator becomes inconvenient. The level of disturbances in the sensitive manipulator almost does not depend on the magnitude of the load and can be considered constant. These disturbances include inaccuracies in the balancing of the accelerometer system, errors caused by dry friction in the joints, etc. If the load is small, then its relative proportion in the force reflected on the operator’s hand is felt worse by the operator, and the accuracy of sensation drops.
Цель изобретени - увеличение точности устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device.
Эта цель достигаетс тем, что устройство содержит блок переключени коэффициента , первый вход которого соединен с выходом пульта управлени , второй вход - с выходом датчика нагрузки исполнительного органа, а выход - со вторым входом сумматора.This goal is achieved by the fact that the device contains a coefficient switching unit, the first input of which is connected to the output of the control panel, the second input to the output of the actuator load cell, and the output to the second input of the adder.
Кроме того, оно содержит второй и третий блоки переключени коэффициента, первые входы которых подключены к выходу пульта управлени , вторые входы - соответственно к выходам блока уравновешивани и акселерометра исполнительного органа, а выходы - к третьему и четвертому входам сумматора.In addition, it contains the second and third coefficient switching units, the first inputs of which are connected to the output of the control panel, the second inputs, respectively, to the outputs of the balance unit and the accelerometer of the actuator, and the outputs to the third and fourth inputs of the adder.
На чертеже изображена функциональна схема устройства дл управлени дистан ционным копируюшим м.анипул тором.The drawing shows a functional diagram of the device for controlling a remote copying puller.
Устройство содержит датчик 1 положени задающего органа, датчик 2 нагрузки задающего органа, привод 3 задающего органа, блок 4 уравновешивани , установленные на задающем органе 5, привод 6 исполнительного органа, датчик 7 нагрузки исполнительного органа, акселерометр 8 исполнительного органа, установленные на исполнительном органе 9, объект 10 манипулировани , пульт 11 управлени , сумматор 12, блоки 13-15 переключени коэффициента и оператора 16.The device contains the sensor 1 position of the master, the sensor 2 of the load of the driver, the actuator 3 of the driver, balance unit 4 installed on the driver 5, actuator 6 of the actuator, sensor 7 of the actuator, accelerometer 8 of the actuator installed on the executive 9 , a manipulation object 10, a control panel 11, an adder 12, blocks 13-15 of switching factors and an operator 16.
Устройство работает следующим образом Оператор 16 перемещает задающий орган 5, измен его положение в пространстве . Перемещение 30 преобразуетс датчиком 1 положени задающего органа в сигнал управлени . Привод исполнительного органа 6 отрабатывает заданное перемещение и исполнительный орган 9 взаимодействует с объектом 10 манипулировани . Усили (моменты), возникающие от этого взаимодействи , измер ютс датчиком 7The device works as follows. The operator 16 moves the setting body 5, changing its position in space. The movement 30 is converted by the sensor 1 position of the driver unit into a control signal. The actuator of the executive body 6 executes the specified movement and the executive body 9 interacts with the manipulation object 10. The forces (moments) resulting from this interaction are measured by sensor 7.
нагрузки исполнительного органа и сигнал нагрузки через блок 13 переключени коэффициента и сумматор 12 поступает на при вод 3 задающего органа, воздействующий через упругий элемент в датчике 2 нагрузки задающего органа на оператора 16 и вызывающий у него ощущени сопротивлени , гтропорциональные прилаженной нагрузке со стороны исполнительного органа 9. Такое соответствие обеспечиваетс сравнением сигнала управлени по нагрузке от блокаload of the actuator and the load signal through the coefficient switching unit 13 and the adder 12 is supplied to the water 3 of the driver body, acting through the elastic element in the sensor driver 2 load on the operator 16 and causing him to feel resistance, proportional to the adjusted load from the executive body 9 This correspondence is provided by comparing the load control signal from the block.
13 переключени коэффициента с сигналом обратной св зи по нагрузке с датчика 2 нагрузки задающего органа в сумматоре 12. Исход из опыта и оценки объекта 10 манипулировани , например, его массы, или из величины ощущаемого оператором усиЛИЯ , оператор 16 выбирает масштаб отражени усили нагрузки и устанавливает выбранное значение на пульте 11 управлени Если оператор ощущает незначительное отраженное усилие на 30, он переключает на13 switching the coefficient with the feedback signal on the load from the load cell sensor 2 in the adder 12. Based on the experience and evaluation of the object 10 manipulating, for example, its mass, or from the value of the force perceived by the operator, the operator 16 selects the scale of the load force reflection and sets the selected value on the remote control 11 If the operator feels a slight reflected force at 30, he switches to
0 пульте 11 управлени масштаб отражени , при этом по сигналу пульта 11 управлени блок 13 переключени коэффициента измен ет коэффициент усилени на входе сумматора таким образом, что при том же сигнале от датчика 7 нагрузки исполнительного0 to the console 11 for controlling the scale of reflection; in so doing, according to the signal from the console 11 of the control unit, the coefficient switching unit 13 changes the gain at the input of the adder so that with the same signal from the executive load sensor 7
5 органа привод 3 задающего органа развивает большее отраженное усилие на руке оператора 16. Если оператор ощущает чрезмерное увеличение нагрузки, действи с пуль том 11 управлени производ тс в обратном пор дке. При этом оператор имеет воз° можность выбирать дл себ оптимальный масщтаб отражени нагрузки, исход из ожидаемой длительности работы и величины нагрузки.5 of the organ, the actuator 3 of the master organ develops a larger reflected force on the hand of the operator 16. If the operator feels an excessive increase in load, the actions from the remote controller 11 are performed in the reverse order. In this case, the operator has the opportunity to choose for himself the optimal scale of reflection of the load, based on the expected duration of the work and the magnitude of the load.
Таким образом, манипул тор становитс Thus, the manipulator becomes
5 удобным дл работы оператора в составе биотехнической системы человек-машина.5 convenient for the operator to work as part of the biotechnical human-machine system.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792712526A SU809048A1 (en) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Device for remote slave manipulator control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792712526A SU809048A1 (en) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Device for remote slave manipulator control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU809048A1 true SU809048A1 (en) | 1981-02-28 |
Family
ID=20805082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792712526A SU809048A1 (en) | 1979-01-15 | 1979-01-15 | Device for remote slave manipulator control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU809048A1 (en) |
-
1979
- 1979-01-15 SU SU792712526A patent/SU809048A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110597072B (en) | Robot admittance compliance control method and system | |
GB1586448A (en) | Electric mass measuring instruments | |
Atkinson | Feedback control theory for engineers | |
CN110170994A (en) | A kind of tactile method of servo-controlling for manipulator crawl task | |
US3463866A (en) | Flight simulator control loading system | |
GB2056714A (en) | Operation of a machine tool as a function of torque | |
KR20220020242A (en) | Method for Determining the Weight and Center of Gravity of a Robot Manipulator Cargo | |
CN103287490A (en) | Vehicle control system, steering simulating system, and steering torque application method | |
KR101183823B1 (en) | Reaction force controlling system and method | |
SE516720C2 (en) | Equipment for controlling an industrial robot and a procedure for programming and / or adjusting the movement of the robot | |
SU809048A1 (en) | Device for remote slave manipulator control | |
Arteaga | Robot control and parameter estimation with only joint position measurements | |
USRE36929E (en) | Robot control system | |
JPS60252911A (en) | Robot containing operation key at its mobile part | |
Panzieri et al. | Design and implementation of a state observer for a flexible robot | |
Jones et al. | Influence of the mechanical properties of a manipulandum on human operator dynamics. II. Viscosity | |
Zhang et al. | The force feedback instrument based on stepper motor drive and its application in underwater teleoperation | |
JP3170367B2 (en) | Impedance control method and simulator | |
JP2846896B2 (en) | NC servo simulator | |
JP2561017B2 (en) | Master-slave remote control device | |
JPH0829508B2 (en) | Bilateral manipulator device | |
JP2001336997A (en) | Friction force measuring device and friction force measuring method | |
Ermolov et al. | The Sensitivity Adjustment Technique within the Exoskeleton Control System | |
SU407198A1 (en) | ||
JPH0458615A (en) | Device for adjusting zero point and span of analog signal |