SU920644A1 - Изометрическа задающа система - Google Patents

Изометрическа задающа система Download PDF

Info

Publication number
SU920644A1
SU920644A1 SU802941588A SU2941588A SU920644A1 SU 920644 A1 SU920644 A1 SU 920644A1 SU 802941588 A SU802941588 A SU 802941588A SU 2941588 A SU2941588 A SU 2941588A SU 920644 A1 SU920644 A1 SU 920644A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
elastic elements
handle
elastic
forces
strain gauges
Prior art date
Application number
SU802941588A
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Константинович Шатилов
Original Assignee
Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана filed Critical Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана
Priority to SU802941588A priority Critical patent/SU920644A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU920644A1 publication Critical patent/SU920644A1/ru

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(Sk) ИЗОМЕТРИЧЕСКАЯ ЗАДАЮЩАЯ СИСТЕМА
I
Изобретение относитс  к работотехнике , а именно к системам регулировани  пространственным положением объекта и может примен тьс  в качестве органа ручного управлени  дл  одновременного регулировани  шести параметров.
Известно многостепенное изометг рическое задающее устройство, содержащее руко тку, торец которой соединен с ортогональными упругими , стержн ми, один из которых соединен через диафрагму с основанием, а другой - подшипником скольжени  с тем же основанием. На упругих стержн х установлены тезнодатчики. Устройство регистрирует усили  руки по нескольким направлени м в пространстве и преобразует их в электрические сигналы управлени  1 .Однако конструкци  данного устройства  вл етс  сложной, трение в подшипниках скольжени  создает нелинейность характеристик, что ухудшает точность управлени . Величина сигнала на выходе также зависит от места приложени  усили  к руко тке .
Известно задающее устройство, содержащее два упругих элемента, ортогональных друг другу, которые присоединены с одной стороны к торцу руко тки, а с другой - к основанию. На упругих элементах установлены тензодатчики, соединенные в мостовые схемы и св занные с источником питани  и выходами устройства. Усилие руки, прикладываемые к руко тке по двум ортогональным направлени м преобразуютс  в сигналы управлени  2 .

Claims (2)

  1. Однако в таком устройстве число одновременно контролируемых параметров ограничено, кроме того, усили  измер ютс  неточно, так как величины сигналов на выходах тензомостов Завис т от места приложени  усилий к руко тке. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет увеличени  числа одновременно измер емых параметров, а также повышение томности измерени  усилий руки место приложени  которых мен етс  в ограниченной области по руко тке. Такое устройство необходимо дл  одновременного управлени  объектом в пространстве по шести степен м свободы, три из которых соответствуют местоположению объекта, а три других - его ориентации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в изометрической задающей системе, содержащего ортогональные друг другу два упругих элемента, скрепленные между собой, основание скрепленное с одним из упругих элементов , руко тку скрепленную одним на торце с другим упругим элементом , и тензодатчики, установленные на упругих элементах и св занные в мостовые схемы, подключенные к источнику питани  и выходам системы, в ней установленыдополнительные ортогональные друг другу два упругих элемента, жестко скрепленные между собой с одной стороны, а с другой стороны - с основанием и другим торцом руко тки, причем упругие элементы, жестко скрепленные с торцами руко тки, расположены по ее оси, а упругие элементы, жестко скрепленные с основанием, составл ю с упругими элементами, жестко скре ленные с торцами руко тки, цилиндр ческие пары вращени , оси которых параллельны друг другу, а тензодат чики, св занные а мостовые схемы размещены на симметричных упругих элементах. Така  конструкци  проста в изготовлении и позвол ет точно и одновременно регистрировать усили  и моменты руки человека по шести сте пен м свободы и использовать их дл адекватного управлени  объектом в пространстве. На фиг.1 приведена схема задающ системы; на фиг.2 - изображение си темы в пр моугольных проекци х; на фиг.З схемы совпадени  тензодатч ков. Изометрическа  задающа  система содержит pyKOHTijy 1 , к торцам которой жестко присоединены упругие 44 элементы 2 и 3.  вл ющиес  ее продолжением , основание k, к которому торцами жестко присоединены два упругих элемента 5 и 6 и два штифта 7 и 8, соедин ющие концы упругих элементов 2 и 6, 3 и 5. Тензодатчики 9-32, составЬ ющие мостовые схемы, разнесены на симметричные упругие элементы 2 и 3 5 и 6, укрепленные на противоположные-торцы руко тки 1. Тензодатчики 9 - 2, расположенные на упругих элементах 2 и 3 жестко соединенных с руко ткой 1 , соединены в четыре .мостовые схемы, причем один тензодатчик 8 (11, 13 и 15) соединен одним концом с тензодатчиком 10 (12, 1 и 16), расположенным на противоположной стороне того- же упругого бруска 2 (3, а., другим концом - с тензодат чиком 12 СТО, 16,1 it), расположенным на протиповоложной стороне другого упругого элемента 3 (2) и образуют два моста 9 - 12, 13 - 16, регистрирующие усили  в направлени х 2 и X, перпендикул рном и параллельном плоскости основани  и ортогональных продольной оси Ч руко тки. Другой, соседний тензодатчик 17 (21, 20 и , , соединен одним концом с тензодатчиком 18 (22, 19 и 23/ , располо ; енным на протиооположной стороне того же упругого элемента 2 ( 3), а вторым концом с тензодатчиком 19(23, 18 и 22), расположенным с той же стороны другого упругого элемента (2), и образуют два моста 17-20, 21 - 2, регистрирующие моменты вращени  вокруг выше упом нутых направлений X и Z . Тензодатчики 25 - 28, расположенные под углом в у к продольной оси руко тки, соединены в мостовую схему, регистрирующую момент вращени  вокруг продольной оси . Тензодатчики 29 - 32, расположенные на внутренних плоскост х других упругих элементов 5 и 6, соединены в мостовую схему, регистрирующую силы в направлении продольной оси руко тки . Система работает следующим образом . При приложении сил и моментов к руко тке 1 в упругих элементах 2-, 3, 5 и 6 возникают деформации, которые преобразуютс  тензодатчиками в электрические сигналы. И на выходах тензометримеских мостов по вгиштс  сигналы, пропорциональные проекци м сил на оси координат ус( роиства X, Ч , Z и проекци м моментов вокруг соответствующих осей. Например, при приложении силы а на правлении продольной оси руко тки деформации возникают во всех упругих элементах 2, 3. 5 и 6, Однако наибольшие деформации будут в элементах 5 и 6, так как приложенна  сила вызывает их изгиб. Деформации других упругих элементов 2 и 3 зна чительно меньше, так как приложенна  сила вызывает раст жение одного и сжатие другого. Кроме того, так как половины тензометримеских мостов 9 - 12, 13 .- 16, 17 - 20, 21 - 2, 25 - 28 расположены на уп ругих элементах 2 и 3 с протйвоположным знаком деформации, поэтому, при одинаковых величинах сопротивлении тензодатчиков, происход т взаимные компенсации и на выходах этих мостов сигналы отсутствуют. Таким образом, вертикально направленные силы вызывают лишь, разбалан одного тензометрического моста 23 Аналогичные компенсации происход т и при действии сил по другим напра лени м. Если направление силы отли чаетс  от направлени  осей координат устройства, то на выходах тензомет рических мостов 13 - 16,29-3 и 9 - 12 по в тс  сигналы, пропорциональные проекци м силы на соответствующие оси координат устройст ва X,У , 2 . Небольшие смещени  руки вдоль руко тки 1, т.е. смещение места приложени  силы, вызывают уве личение деформации, например, в вер нем упругом элементе 2, но при этом в нижнем упругом элементе 3 деформа ци  пропорционально уменьшитс . Та ,ким образом, при посто нной силе смещение места приложени  ее вдоль :руко тки не изменит величину сигнала на выходе устройства. Подобные компенсации происход т и при разделении действи  сил и моментов в раз личных направлени х. Изометрическа  задающа  система позвол ет точно и одновременно регистрировать силы и моменты руки человека в пространстве по шести ст пен м свободы, без взаимных вли ний друг на друга. Три степени свободы соответсIвуют трем координатам пространство v, ,2, а три других вращению кисти руки вокруг каждой ИЗ них. в то врем  как известна  система регистрирует лишь ограниченное число направлений. Кроме того, передаточные характеристики систе-° мы линейны, так как перемещени  элементов практически отсутствуют в св зи их жестким св з м.. Система может также измер ть усили  руки, место приложени  которых мен етс  в ограниченной области вдоль руко тки , что повышает точность регистрации сигналов управлени . Дополнительным преимуществом  вл етс  также простота конструкции, не требующа  дл  изготовлени  сложных техн|)логических операций, и малые габариты, что позвол ет использовать устройство при ограничени х рабочего пространства оператора. Известные же шестистепенные задающие устройства конструктивно сложны и трудоемки в изготовлении. Устройство может быть использовано в качестве органа ручного управлени  дл  регулировани  пространственным положением объекта одновременно по шести степен м свободы, например, в полуавтоматических режимах управлени  местоположением и ориентацией захвата манипул тора. Использование устройства дл  управлени  по вектору силы,захватом манипул тора , при выполнении операции с кинематически св занными объектами или в случае преодолени  неизвестных внешних сил, позвол ет оператору дополнительно ощущать величину и и направление усили , развиваемого захватом. Формула изобретени  Изометрическа  задающа  система, содержаща  ортогональные друг другу два упругих элемента, скрепленные между собой, основание, скрепленное с одним из упругих элементов, руко тку, скрепленную на торце с другим упругим элементом, и тензодатчики , установленные нл упругих, элементах и св занные в мостовые схемы, подключенные к источнику питани  и выходам системы, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  тоинпсти систеы , в ней установлены дспо/ нитсль- 7 ные ортогональные друг другу два упругих элемента, жестко скрепленные между собой с одной стороны, ас другой стороны - с основанием и другим торцом руко тки, причем упругие элементы, жестко скрепленные с торцами руко тки, расположены по ее оси, а упругие элементы, жестко скрепленные L основанием, составл ют с упругими элементами, жестко скрепленными с торцами руко тки , цилиндрические пары враще/4 НИН, оси которых параллельны друг другу, а тензодатчики, св занные в мостовые схемы, размещены на симметричных упругих элементах. Источники информации, прин тые во внимание при- экспертизе 1.Медведев B.C., Лесков А. Г. , 0ц(енко Л. С. Система управлени  манипул ционных роботов, М., Наука, 1978, с. 174-188.
  2. 2.Патент США N (77б6, кл, , 1969 (прототиг).
    10
    сила no ос и 2
    Шci/fra rro ffctfX
    Cl/jrb/
    foxfK/г oca X
SU802941588A 1980-06-18 1980-06-18 Изометрическа задающа система SU920644A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802941588A SU920644A1 (ru) 1980-06-18 1980-06-18 Изометрическа задающа система

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802941588A SU920644A1 (ru) 1980-06-18 1980-06-18 Изометрическа задающа система

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU920644A1 true SU920644A1 (ru) 1982-04-15

Family

ID=20902511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802941588A SU920644A1 (ru) 1980-06-18 1980-06-18 Изометрическа задающа система

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU920644A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3948093A (en) Six degree of freedom force transducer for a manipulator system
US4132318A (en) Asymmetric six-degree-of-freedom force-transducer system for a computer-controlled manipulator system
Dai et al. A six-component contact force measurement device based on the Stewart platform
US6622575B1 (en) Fingertip-mounted six-axis force sensor
US3447766A (en) Control stick with solid state sensors
CA1210250A (en) Flight test aid
Shimano et al. On force sensing information and its use in controlling manipulators
US5129265A (en) Multidirectional force sensor
CN105841874A (zh) 一种可重构型并联多维力传感器
SU920644A1 (ru) Изометрическа задающа система
JPS6161028A (ja) 多成分の力およびモーメント測定セル
Quinn et al. Optimal design of an uncoupled six degree of freedom dynamometer
Danisch et al. Spatially continuous six-degrees-of-freedom position and orientation sensor
US4344495A (en) Equipment for the measurement of minute weight forces
US3995476A (en) Miniature biaxial strain transducer
GB2080522A (en) Improved Instrumented Remote Center Compliance Device
KR20080016995A (ko) 플랫폼 밸런스
SU1760388A1 (ru) Силомоментный датчик
KR20220107836A (ko) 협업 로봇 관절용 3축 토크셀
GB2184996A (en) Robot finger
Yang Design of surface grinding dynamometers
SU1569233A1 (ru) Очувствленный кистевой сустав робота
Ha et al. Elastic structure for a multi-axis forcetorque sensor
SU986775A1 (ru) Очувствленный захват манипул тора
RU84125U1 (ru) Многобалочный акселерометр для измерения ускорений физического тела и электронная модель многобалочного акселерометра