SU812562A1

SU812562A1 - Copying manipulator

Info

Publication number: SU812562A1
Application number: SU792780477A
Authority: SU
Inventors: Владимир Андреевич Горбунов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7631
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1981-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в дистанционных манипул торах, работающих как в обычных, так и во вредных услови х, во взрыво- и пожароопасных помещени х различных классов и категорий.The invention relates to mechanical engineering and can be used in remote manipulators, working both in normal and in hazardous conditions, in explosive and fire hazardous rooms of various classes and categories.

Известен копирующий манипул тор, содержащий задающий и исполнительный органы, механическа рука каждого из которы имеет шарнирно соединенные звень , двигатель, электромагнитные муфты, ведущие части которых кинематически св заны с валом двигател , а ведомые - со звень ми руки, и аппаратуру управлени с источником питани 111.A copying manipulator is known, containing a driver and an actuator, each of which has a mechanical arm that is pivotally connected, an engine, electromagnetic clutches, the leading parts of which are kinematically connected to the engine shaft, and the followers are connected to the power supply. 111.

Недостатками известного манипул тора вл ютс большое потребление электроэнергии вследствие посто нного подключени манипу л тора к источнику питани , недостаточность дистанционности управлени , что ухудшает его эксплуатационные качества и снижает экономичность. .The disadvantages of the known manipulator are the high power consumption due to the constant connection of the manipulator to the power source, the lack of remote control, which impairs its performance and reduces efficiency. .

Цель изобретени - улучшение эксплуатационных качеств и повьаиение экономичности манипул тора.The purpose of the invention is to improve performance and to improve the economy of the manipulator.

Поставленна цель достигаетс тем, что копирующий манипул тор снабжен установленным на валу двигател , например электродвигател , маховиком и регул тором напр жени , электрически св занным с обмотками электродвигател , с источником питани и с аппаратурой управлени .This goal is achieved in that the copy arm is equipped with a motor mounted on the motor shaft, for example an electric motor, a flywheel and a voltage regulator electrically connected with the motor windings, with a power source and with control equipment.

При этом регул тор напр жени выполнен в виде электроизмерительного устройства с мостовой схемой соеди0 нени его элементов и с усилителем, посто нного тока. In this case, the voltage regulator is made in the form of an electrical measuring device with a bridge circuit connecting its elements and with an amplifier, direct current.

На фиг. 1 изображена функциональна схема предлагаемого манипул тора ., на фиг. 2 - исполнительный орган 5 манипул тора с силовым блокомf на фиг. 3 - схема регул тора напр жени .FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed manipulator., FIG. 2 shows the actuator 5 of the manipulator with the power unit in FIG. 3 is a voltage regulator circuit.

Манипул тор имеет исполнительный и задающий органы 1 и 2, св занные The manipulator has executive and master bodies 1 and 2, associated

0 между собой каналом синхронно-след щей св зи, например радиосв зи. Конструктивно исполнительный и зада- ющий органы выполнены аналогично и состо т из силовых блоков 3 и 4 0 between a channel of synchronous-next communication, such as radio. Structurally, the executive and master bodies are made similarly and consist of power units 3 and 4

5 приводов и механических рук 5 и б.5 drives and mechanical arms 5 and b.

Силовой блок приводов содержит приемник 7, передатчик 8, усилительно-преобразовательную аппаратуру 9, регул тор 10 напр жени , разъем 11 0 дл подключени источника питани .The power unit of the drives contains a receiver 7, a transmitter 8, amplifying equipment 9, a voltage regulator 10, a connector 11 0 for connecting a power source.

кинематические св зи в виде шестерен 12 и 13 и два сборных узла 14 и 15р которые состо т из двигателей 16 и 17, на валах 18 и 19 которых расположены..исполнительные элементы 20, 21 и т.д. п, 22, 23 и т.д m в виде электромагнитных муфт и маховики 24 и 25 соответственно.kinematic connections in the form of gears 12 and 13 and two prefabricated assemblies 14 and 15p which consist of engines 16 and 17, on shafts 18 and 19 of which are located. executive elements 20, 21, etc. p, 22, 23, etc. m in the form of electromagnetic clutches and flywheels 24 and 25, respectively.

Регул тор 10 напр жени состоит из мостового электроизмерительного устройства на резисторах 26-28 со стабилитроном 29 и диодом 30 в одном ц плеч моста и усилител посто нного тока на триодах 31 и 32. Обмотка 33 возбуждени Двигател 16 включена в коллекторную цепь основного управл ющего триода 32. Цепи обмотки возбу даени и управлени питаютс от выпр мителей 34 и 35 подкл1бченных к отдельным обмоткам трансформатора 36. Дл сглаживани пульсации вып р мленного напр жени включен конденсатор 37.The voltage regulator 10 consists of a bridge electrical measuring device with resistors 26-28 with a zener diode 29 and a diode 30 in one of the bridge shoulders and a DC amplifier for triodes 31 and 32. Motor 16 excitation winding 33 is connected to the main control triode collector circuit 32. The circuits of the excitation and control windings are powered by rectifiers 34 and 35 connected to the individual windings of the transformer 36. A capacitor 37 is turned on to smooth out the pulsation of the applied voltage.

Манипул тор работает следующим образом.The manipulator works as follows.

Силовой блок 3 исполнительного органа, 1 подключаетс через разъем 11 к внешнему источнику энергии в виде электроэнергии или энергии сжатогсЗ воздуха) .The power unit 3 of the executive body, 1 is connected via connector 11 to an external source of energy in the form of electricity or energy of compressed air).

. Электроэнерги .подаетс на электродвигатели 16 и 17, которые привод т во вращение маховики 24 и 25 и разгон ют их. После получени маховиками запаса кинетической энергии отключаетс внешний источник питани . Манипул тор готов к работе.. Electricity is supplied to the electric motors 16 and 17, which drive the flywheels 24 and 25 and rotate them. After the flywheel has obtained a kinetic energy reserve, the external power source is disconnected. The manipulator is ready to go.

Двигатели 16 и 17 начинают работать в режиме генераторов, т.е. осуществл ют питание приемника 7, передатчика 8, усилительно-преобразовательной аппаратуры 9 управлени и исполнительных элементов 1.муфт 20, 21 и т.д. п и 22, 23 и т.д. т. С задающего органа 2 по каналу сиихроннс-след щей радиосв зи осуществл етс управление исполнительным органом 1 в копирукндем или автоматическом режиме.Engines 16 and 17 begin to operate in generator mode, i.e. power is supplied to the receiver 7, the transmitter 8, the amplifier and converter equipment 9 of the control and the executive elements 1.muft 20, 21, etc. n and 22, 23, etc. The control unit 2 is controlled by the control unit 2 via the synchronous-tracking radio channel in copying or automatic mode.

При изменении скорости вргицени маховиков 24 и 25 и изменении нагрузки на механической руке 5 стабилизацию напр жени обеспечивает регул тор 10 напр жени , в котором к одной диагонали моста подводитс входное напр жение, пропорциональное регулируемому напр жению двигател (генератора) 16. Выходное напр жение снимаетс с другой диагонали моста. Оно равно разности между напр жением н стабилитроне 29 и пгадением напр жени на резисторе 26.. Падение напр жени на резисторе 26 пропорционально входному напр жениюWhen the speeds of the flywheel 24 and 25 change and the load on the mechanical arm 5 changes, the voltage is stabilized by a voltage regulator 10, in which an input voltage proportional to the adjustable voltage of the engine (generator) 16 is applied to one bridge diagonal. on the other diagonal of the bridge. It is equal to the difference between the voltage of the Zener diode 29 and the voltage across the resistor 26. The voltage drop across the resistor 26 is proportional to the input voltage.

и с его увеличением линейно растет. При дальнейшем увеличении входного напр жени оно остаетс примерно посто нным. Цепи обмотки возбуждени и управлени пит,аютс от выпр мителей 34 и 35 подключенных к отдельным обмоткам трансформатора 36. Конденсатор 37 сглаживает пульсации выпр мленного напр жени .and with its increase it grows linearly. With a further increase in input voltage, it remains approximately constant. The circuits of the excitation and control windings are supplied by rectifiers 34 and 35 connected to the individual windings of transformer 36. Capacitor 37 smoothes the voltage of the rectified voltage.

Запас скорости маховиков 24 и 25 позвол ет получить мощность на валах 18 и 19, более чем в 10 раз превышающую мощность разгонных двигателей 16 и 17, что позвол ет примен ть двигатели малой мощности.The speed of the flywheels 24 and 25 allows to obtain the power on the shafts 18 and 19, more than 10 times the power of the booster engines 16 and 17, which allows the use of low power engines.

Скорость вращени вала маховиков S 24 и 25 зависит не от нагрузочного момента на этом валу, а только, от количества накопленной в нем энергии. Это означает, что маховик может развивать любую мощность, необходимую на механической руке 5 исполнительного органа 1.The speed of rotation of the flywheel shaft S 24 and 25 does not depend on the load moment on this shaft, but only on the amount of energy stored in it. This means that the flywheel can develop any power required on the mechanical arm 5 of the executive body 1.

При работе маховиков 24 и 25 возникает гироскопический эффект, вследствие чего механическа рука 5 исполнительного органа 1 становитс более устойчивой.When the flywheels 24 and 25 operate, a gyroscopic effect occurs, as a result of which the mechanical arm 5 of the actuator 1 becomes more stable.

Claims

1. A copirukadiy manipulator containing a driver and an actuator, the mechanical arm of each of which has pivotally connected links, an engine, such as an electric motor, electromagnetic clutches, the leading parts of which are kinematically connected to the shaft of this engine, and the driven ones, and control equipment with a power source, which is 1D and with the fact that, in order to improve performance and increase the efficiency of the manipulator, it is equipped with a flywheel mounted on the shaft

and a voltage regulator electrically connected to the motor windings, a power source, and control equipment.

2. A manipulator according to claim 1, characterized in that the voltage regulator is made in the form of an electrical measuring device according to a bridge circuit for connecting its elements

and a DC amplifier. Sources of information taken into account in the examination

1. Kuleshov B.C. and Dakota N.D. The dynamics of manipulator control systems. M., Energie, 1974, p. 108

L j