Система управления промышленным роботом Советский патент 1984 года по МПК B25J13/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в роботостроении. Наиболее близким к изобретению является система управления промышленным роботом, содержашая блок программы, количество выходов которого соответствует количеству приводных звеньев робота, причем каждый из выходов блока программы связан с одним из входов соответствуюших двухвходовых сумматоров, выходы которых связаны с приводами соответствуюш,их звеньев робота 1. Недостатком системы является невысокая точность воспроизведения заданного закона движения конечного звена робота вследствие деформаций звеньев. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданного закона движения конечного звена робота. Эта цель достигается тем, что система управления промышленным роботом, содержашая блок программы; количество выходов которого соответствует количеству приводных звеньев робота, причем каждый из выходов блока программы связан с одним из входов соответствующих двухвходовых сумматоров, выходы которых связаны с приводами соответствуюших звеньев робота, снабжена измерителем текуших параметров положения конечного звена в пространстве, двумя специализированными вычислительными блоками и шестью блоками сравнения, причем каждый выход блока программы дополнительно связан с соответствующим входом первого специализированного вычислительного блока, выходы которого связаны с входами соответствуюших блоков сравнения, другие входы которых связаны с соответствующими выходами измерителя текуших параметров положения конечного звена в пространстве, а выходы блоков сравнения связаны с входами второго специализированного вычислительного блока, выходы которого связаны с вторыми входами соответствуюших двухвходовых сумматоров. Кроме того, система управления содержит три блока сравнения. На чертеже изображена система управления промышленным роботом. Система управления промышленным роботом, образованным приводными звеньями 1, соединенными между собой вращательными кинематическими парами 2, каждая из которых имеет привод, и конечным звеном 3 - схватом, содержит блок 4 программы, количество выходов которого соответствует количеству приводных звеньев 1. Каждый из выходов блока 4 программы связан с одним из входов соответствующих двухвходовых сумматоров 5, выходы которых связаны с приводами соответствующих звеньев 1 робота. Система управления снабжена измерителем 6 текущих параметров положения конечного звена 3 в пространстве, двумя специализированными вычислительными блоками 7 и 8, шестью блоками 9 сравнения, причем каждый выход блока 4 программы дополнительно связан с соответствуюшим входом первого специализированного вычислительного блока 7, выходы которого связаны с входами соответствуюших блоков 9 сравнения, другие входы которых связаны с соответствуюшими выходами измерителя текущих параметров положения конечного звена 3 в пространстве, а выходы блоков 9 сравнения связаны с входами второго специализированного вычислительного блока 8, выходы которого связаны с вторыми входами соответствующих двухвходовых сумматоров 5. Текущие параметры положения конечного звена 3 в пространстве определяются относительно неподвижного основания 10. Измеритель 6 текущих параметров положения конечного звена 3 в пространстве выполнен, например, в виде шести струн 11 и шести датчиков 12 для измерения текущей длины струны (типа автоматической рулетки). Система управления промышленным роботом работает следующим образом. Текущие положения конечного звена 3 характеризуются уравнениями движения, записываемыми, например, в 1-координатах следующим образом: ti t,(t); ti l.(tj; t, k(i); , ls l.i(i); t, l.(i);, где , aA; 1 аВ; l aD; i;A dD; ts dB Ig - BD- длины отрезков, соединяющих три точки A,B,D, принадлежащих неподвижному основанию 10, с тремя точками a,B,d, принадлежащими схвату. Совокупность координат I, .„Is характеризует положение конечного звена 3 в пространстве как твердого тела, имеющего 6 степеней свободы (так как отрезки It ...1 являются ребрами геометрически неизменяемых при данных 1..Л ..фигур - тетраэдров aABD, DaBd, DBad). В процессе движения .звеньев 1 робота информация о текущих координатах Et-, ..конечного звена 3, собираемая измерителем 6 текущих параметров положения, поступает в блоки 9 сравнения. Одновременно из блока 4 программы, задающей движение звеньев 1, в первый специализированный вычислительный блок 7 поступает информация о текущих относительных положениях звеньев 1, отвечающих номинальному положению схва та. В блоке 7 по этой информации рассчитываются значения 1.„С ., соответствующие номинальному положению схвата в пространстве. В каждом из соответствующих блоков 9 сравненная на основании поступивших данных 1.И li,..tt.i y.ts М , .t и f,..fj .и ,. Ее ..и {«..рассчитываются рассогласования между текушими заданными и текушими фактическими параметрами положения схвата, которые затем поступают во второй вь числите 1ьный блок 8, в котором определяются звенья, перемещением которых и в каком направлении может быть устранено рассогласование между заданным и текущим положением схвата. Из блока 8 эти данные и заданная программа движения из блока 4 программы поступают в соответствующие двухвходовые сумматоры 5, в которых формируются сигналы, управляющие приводными звеньями 1. Количество блоков 9 сравнения равно щести в тех случаях, когда

движение конечного звена 3 рассматривается как движение тела в пространстве, и трем, если движение конечного звена 3 рассматривается в плоскости или как точки в пространстве.

Использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить повыщенную точность воспроизведения заданного закона движения конечного звена робота,уменьщение массы механизмов, так как точность движения выходного звена может быть обеспечена при меньщей жесткости звеньев.

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ РОБОТОМ, содержаш,ая блок программы, количество выходов которого соответствует количеству приводных звеньев робота, причем каждый из выходов блока программы связан с одним из входов соответствующих двухвходовых сумматоров, выходы которых связаны с приводами сОответствуюш,их звеньев робота, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного закона движения конечного звена робота, она снабжена измерителем текуш.их параметров положения конечного звена в пространстве, двумя специализированными вычислительными блоками и шестью блоками сравнения, причем каждый выход блока программы дополнительно связан с соответствующим входом первого специализированного вычислительного блока, выходы которого связаны с входами соответствующих блоков сравнения, другие входы которых связаны с соответствующими выходами измерителя текущих параметров положения конечного звена в пространстве, а выходы блоков сравнения связаны с входами второго специализированного вычислительного блока, выходы которого связаны с вторыми входамисоответствующих двухвходовых сумматоров. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, (Л что, с целью коррекции положения конечного звена робота по трем координатам, она содержит три блока сравнения. ГС OS |