SU905059A1

SU905059A1 - Simulating device of work-performing member of robot system

Info

Publication number: SU905059A1
Application number: SU802938710A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Доротов; Валерий Аксентьевич Моисеенков; Валерий Николаевич Шведов
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1982-02-15

Description

(54) МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО(54) MODELING DEVICE

1one

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при разработке различных робототехнических систем .The invention relates to mechanical engineering and can be used in the development of various robotic systems.

Известно моделирующее устройство исполнительного органа робототехнической системы , содержащее пульт управлени , блок управлени и исполнительный орган, содержащий р д последовательно смонтированных телескопических звеньев, приводов, информационных датчиков, упругих элементов и механизмов преобразовани вращательных движений выходных валов приводов в поступательные движени телескопических звеньев 1.A modeling device for an actuator of a robot system is known, comprising a control panel, a control unit and an actuator comprising a series of successively mounted telescopic links, actuators, information sensors, elastic elements and mechanisms for converting rotational movements of the output shafts of the drives into translational movements of telescopic links 1.

Недостатком известного устройства вл етс то, что при моделировании колебательных движений исполнительного органа робототехнической системы не учитываютс повороты сечений концов его звеньев, .обусловленные их упругостью, что снижает точность определени технических характеристик исполнительного органа.A disadvantage of the known device is that when modeling the oscillatory movements of the actuator of a robotic system, the rotations of the ends of its links due to their elasticity are not taken into account, which reduces the accuracy of determining the technical characteristics of the actuator.

Цель изобретени - повышение точности определени технических характеристик исполнительного органа с учетом его упругости .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the technical characteristics of the executive body, taking into account its elasticity.

Цель достигаетс тем, что моделирующее устройство снабжено, по меньшей мере, одной дополнительной механической передачей, а привод хот бы одного телескопического звена установлен шарнирно на конце предыдущего телескопического звена и кинематически св зан с соответствующим механизмом преобразовани движени при помощи дополнительной механической пере-г дачи.The goal is achieved by the fact that the modeling device is equipped with at least one additional mechanical transmission, and the drive of at least one telescopic link is pivotally mounted at the end of the previous telescopic link and is kinematically connected with the corresponding motion conversion mechanism using an additional mechanical transfer.

Цричем дополнительна механическа пе редача выполнена в виде трособлочной системы с замкнутым гибким элементом.The additional mechanical gear is made in the form of a cable-block system with a closed flexible element.

1515

На чертеже изображена схема моделирующего устройства.The drawing shows a diagram of the modeling device.

Моделирующее устройство содержит пульт управлени 1, включающий программное устройство 2, электронно-вычислитель20 ную машину 3 и органы управлени 4 с контрольно-измерительной аппаратурой, .блок управлени приводами 5, включающий элементы сравнени 6, корректирующее устройство 7 и управл ющие усилители 8, и исполнительный орган манипул тора, содержащий последовательно смонтированные звень , выполненные из телескопических секций 9 и 10 с возможностью возвратно-поступательного перемещени секций в направл ющих 11, жестко св занных с секци ми 9, привода 12, информационные датчики 13. Секции 9 установлены щарнирно на выходных валах 14 приводов 12 и механически св заны с ними через упругие элементы 15, а секции 10 кинематически св заны с выходными валами 14 приводов 12 через механизмы преобразовани вращательного движени в поступательное, например через кривошипно-щатунные механизмы, состо щие из кривошипов 16 и шатунов 17. Привод 12 последующего звена и схват 18 установлены щарнирно на секци х 10 соответственно предыдущих звеньев. В шарнирных соединени х секций 10 с схватом 18, приводом 12 и с щ ату ном 17 установлены блоки 19 и 20, соединенные попарно замкнутыми гибкими элементами 21. Упругие элементыThe modeling device comprises a control panel 1, comprising a software device 2, an electronic computer machine 3 and control devices 4 with instrumentation, an actuator control unit 5 including comparison elements 6, a correction device 7 and control amplifiers 8, and an executive manipulator body containing sequentially mounted links made of telescopic sections 9 and 10 with the possibility of reciprocating movement of sections in guides 11 rigidly connected with sec 9, actuator 12, information sensors 13. Sections 9 are mounted hingedly on the output shafts 14 of the actuators 12 and mechanically connected to them via elastic elements 15, and sections 10 are kinematically connected to the output shafts 14 of the drives 12 through mechanisms for converting rotational motion into translational, for example, through crank-shatunnyh mechanisms, consisting of cranks 16 and connecting rods 17. Drive 12 of the next link and gripper 18 are hingedly mounted on sections 10 respectively of previous links. In the hinged joints of sections 10 with a gripper 18, an actuator 12, and with a pin 17, blocks 19 and 20 are installed, connected in pairs by closed flexible elements 21. Elastic elements

15и кривощипы 16 снабжены регулировочными устройства.ми 22 и 23.15 and Krivoshchipa 16 are equipped with adjusting devices. 22 and 23.

Моделирующее устройство работает следующим образо.м.Modeling device works as follows.

При воздействии управл ющего сигнала, сформированного в пульте управлени 1 и блоком- управлени приводами 5, выходной вал 14 привода 12 поворачиваетс по требуемому закону. В переходных режимах закон поворота телескопически соединенных секций 9 и 10 отличаетс от закона поворота выходного вала 14 из-за деформации упругого элемента 15. Поскольку кривощипWhen exposed to a control signal formed in the control panel 1 and the drive control unit 5, the output shaft 14 of the drive 12 rotates according to the desired law. In transient modes, the law of rotation of telescopically connected sections 9 and 10 differs from the law of rotation of the output shaft 14 due to the deformation of the elastic element 15. Because of the curvature

16жестко соединен с выходным валом 14, то и его угловое положение относительно оси вращени также не совпадает с угловым положением секции 9 в переходных режимах, что вызывает одновременно с поворотом и продольные перемещени секции 10 в направл ющих П. Одновременно блоки 19, жестко соединенные с щатунами 17, поворачиваютс относительно секций 10, что в свою очередь вызывает поворот привода последующего звена и схвата, с которым жестко соединены блоки 20. Таким образом, в переходных режимах звень и схват исполнительного органа моделирующего устройства совершают колебательные повороты с одновременным периодическим йз.менением собственной длины. Дополнительный16 is rigidly connected to the output shaft 14, then its angular position relative to the axis of rotation also does not coincide with the angular position of section 9 in transient modes, which causes simultaneously with rotation and longitudinal movements of section 10 in guides P. At the same time, blocks 19 rigidly connected to batches 17, are rotated with respect to sections 10, which in turn causes rotation of the drive of the subsequent link and the tong, with which the blocks 20 are rigidly connected. Thus, in transient modes the link and the tong of the executive body of the simulator The structures perform oscillatory rotations with the simultaneous periodic search of a change in their own length. Additional

поворот привода последующего звена и схвата имитируют повороты сечений концов звеньев проектируемого манипул тора при их изгибных деформаци х. Это в большей степени соответствует движени м концов упругих звеньев исполнительного органа проектируемого манипул тора. Посредством регулирующих устройств 22 и 23 измен ют соответственно жесткость упругого элемента 15 и длину продольного хода секций 10rotation of the drive of the subsequent link and gripper imitate the rotations of the sections of the ends of the links of the projected manipulator during their bending deformations. This is more consistent with the movement of the ends of the elastic links of the executive body of the projected manipulator. By adjusting the devices 22 and 23, the stiffness of the elastic element 15 and the length of the longitudinal stroke of the sections 10 are respectively changed.

с целью задани требуемых динамических и статических характеристик исполнительного органа моделирующего устройства.in order to set the required dynamic and static characteristics of the executive body of the simulator.

Использование предложенной моделирующей установки повышает точность результатов экспериментальных исследований наThe use of the proposed simulator improves the accuracy of experimental results on

стадии проектировани манипул ционных робототехнических систем, за счет чего повыщаетс их качество, а также сокращаютс сроки создани и отладки головных образцов .stages in the design of manipulative robotic systems, thereby improving their quality and reducing the time needed to create and debug head samples.

Claims

1. Modeling device of the executive body of the robotic system

comprising a control panel, a control unit and an actuator having a series of successively mounted telescopic links, actuators, information sensors, elastic elements and mechanisms for converting rotational movements of the output drive shafts into progressive movements of telescopic links, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining technical characteristics of the executive body, taking into account its elasticity, it is equipped with at least one mechanical transmission, and at least one drive a telescopic link is mounted on the end of the preceding scharnirno telescopic link and kinematically associated with a respective motion conversion mechanism by means of said mechanical transmission.

2. Device nd item 1, characterized in that the mechanical transmission is made in the form of a cable-block system with a closed flexible element.

Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2789603 / 25-08, cl. B 25 J 11/00, 1979.