УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ Российский патент 2006 года по МПК B25J13/00 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в промышленности и машиностроении.

В результате проведенного патентного поиска был выявлен аналог /патент SU №1565679 А1, кл. В 25 J 13/00, 3/00 "Устройство для управления манипулятором", авторы: В.П.Березкин, Л.М.Левшин, В.Ф.Суслов/.

Данное устройство содержит интегратор, сумматор и электрогидропривод, связанный гидравлически с датчиком положения, а кинематически - с первым датчиком положения, а также электропривод, связанный с датчиком момента и датчиком положения и ключи.

С помощью данной системы невозможно точно координировать положение рабочего органа ввиду того, что оператор прекращает воздействовать на задающий орган, когда его положение совпадает с положением рабочего органа, что приводит к ошибке позиционирования. Кроме того, систему невозможно подключить к компьютеру, что необходимо в современном производстве.

Задачей изобретения является увеличение точности управления роботом-манипулятором за счет подключения к нему компьютера через параллельный порт.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для управления роботом-манипулятором, содержащее кнопки управления, переключающее реле, конечные выключатели для предотвращения выхода рабочего органа за допустимые рамки и для определения его положения, имеет три вида блокировки: в автоматическом режиме - логическая блокировка в виде логической цепочки на элементах "ИЛИ - НЕ", "И", в ручном режиме - блокировка посредством размыкающих контактов кнопок SB1 и SB2 и с помощью нормально замкнутых контактов KV1.1 и KV2.1. Для сопряжения с компьютером используется параллельный порт, выводы которого соединены с шиной данных микропроцессора. Для переключения в ручной и автоматический режимы используются реле.

Устройство управления роботом-манипулятором представлено на чертежах, где изображено:

Фиг.1 - устройство управления роботом-манипулятором;

Фиг.2 - логическая блокировка.

В устройство управления роботом-манипулятором входят (фиг.1): параллельный порт - 1, интерфейс - 2, буферный регистр - 3, оптопара - 4, логический элемент "НЕ" - 5, транзистор - 6, светодиод - 7, переключатель КV11.1 - 8, промежуточные реле KV1 - 9, кнопка управления SB1 - 10, нормально замкнутый контакт KV1.1 - 11, кнопка управления SB2 - 12, конечный выключатель SQ3 - 13, конечный выключатель SQ4 - 14, конечный выключатель SQ1 - 15, конечный выключатель SQ2 - 16, переключатель в автоматический или ручной режим SA - 17.

Устройство работает следующим образом.

Для сопряжения с компьютером предусмотрен параллельный порт 1, входы которого соединяются с шиной данных микропроцессора. В качестве интерфейса 2 используется микросхема КР 580ВВ55А. Данная микросхема работает в режиме простого ввода/вывода, то есть осуществляется программно управляемая передача данных через два восьмиразрядных канала ВА и ВВ, а также через два четырехразрядных канала ВС. Для упрощения работы микросхемы используются буферные регистры 3 серии К589ИР12. Два буферных регистра используются для вывода информации и два - для ввода.

Информация с конечных выключателей (SQ1(15), SQ2(16)) поступает на интерфейс 2, а управляющие сигналы - через оптическую развязку, усилительные транзисторы, работающие в ключевом режиме, идут на промежуточные реле (9) KV1 - KV10.

Каждый привод реверсивный - осуществляет движение (поворот) в ту или иную сторону. Для исключения одновременной подачи управляющих сигналов на один привод используется цепочка на логических элементах "ИЛИ - НЕ", "И" (см. фиг.2), стоящая перед оптопарой (4).

После данной цепочки сигнал идет на оптопару V1 (4) (или V2), а затем на элемент "НЕ" (5). Далее через резисторы - на транзисторы Т1 (6) или Т2. Переключатель KV11.1 (8) служит для переключения в автоматический или ручной режим управления. В ручном режиме при нажатии кнопки SB1(10) замыкается цепь питания промежуточного реле KV1(9). Начинается движение рабочего органа в одном направлении.

Для предотвращения одновременного включения промежуточных реле одноименного канала в ручном режиме служат также размыкающие контакты кнопок SB1(10) и SB2(11).

Таким образом, в схеме управления приводом применены три вида блокировки: логическая блокировка в автоматическом режиме, блокировка по средствам размыкающих контактов кнопок SB1(10) и SB2(11), нормально замкнутые контакты KV1.1 и KV2.1(12).

Для индикации движения рабочего органа служат светодиоды VD(7).

Для переключения в автоматический или ручной режим служит переключатель SA(17).

Для предотвращения выхода исполнительного механизма за допустимые пределы последовательно в цепи питания привода ставятся конечные выключатели SQ3(13), SQ4(14). При подходе механизма к допустимому пределу SQ3(13) или SQ4(14) размыкается - цепь питания OB разрывается, двигатель прекращает движение.

Расположение конечных выключателей SQ3(13) или SQ4(14) устанавливается на заводе-изготовителе и изменению нем подлежит. Конечные включатели SQ1(15) и SQ2(16) служат для настройки необходимого хода.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить качество управления роботом-манипулятором.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементарной базы.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в промышленности и машиностроении. Технический результат - увеличение точности управления роботом. Согласно изобретению устройство управления роботом-манипулятором содержит кнопки управления, переключающее реле, конечные выключатели для предотвращения выхода рабочего органа за допустимые рамки и для определения его положения. Устройство также снабжено компьютером, параллельным портом и цепями блокировки привода в различных режимах. При этом цепь блокировки в автоматическом режиме - логическая блокировка - выполнена в виде логической цепочки на элементах "ИЛИ-НЕ", "И". Одна цепь блокировки в ручном режиме выполнена на двух кнопках с размыкающими контактами, вторая цепь блокировки в ручном режиме выполнена на двух нормально замкнутых контактах. Выводы параллельного порта соединены с шиной данных микропроцессора, а переключающее реле подсоединено с возможностью переключения в ручной и автоматический режим. 2 ил.

Устройство управления роботом-манипулятором, содержащее кнопки управления, переключающее реле, конечные выключатели для предотвращения выхода рабочего органа за допустимые рамки и для определения его положения, отличающееся тем, что оно снабжено компьютером, параллельным портом и цепями блокировки привода в различных режимах, при этом цепь блокировки в автоматическом режиме - логическая блокировка выполнена в виде логической цепочки на элементах "ИЛИ-НЕ", "И", одна цепь блокировки в ручном режиме выполнена на двух кнопках с размыкающими контактами, вторая цепь блокировки в ручном режиме выполнена на двух нормально замкнутых контактах, выводы параллельного порта соединены с шиной данных микропроцессора, а переключающее реле подсоединено с возможностью переключения в ручной и автоматический режимы.