Устройство для управления промышленным роботом Советский патент 1985 года по МПК G05B19/00 B25J9/00 

111 Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано дл автоматического позиционного управле НИН приводами промышленного робота. Целью изобретения является повыше ние быстродействия за счет оптимизации торможения привода промышленного робота в зависимости от массы перено симого объекта. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 то же, блока вычисления массы; на фиг.З - то же, блока вычисления момента инерции. Устройство содержит.(фиг.1) блок 1 задания программы, первый сумматор 2, блок 3 вычисления момента инерции первый усилитель 4, привод 5 вращения, первый датчик 6 положения, второй сумматор 7, второй усилитель 8, привод 9 радиального перемещения, второй датчик 10 положения, датчик 1 момента, датчик 12 ускорения, блок 13 вычисления массы, дифференциатор 14, вьшрямитель 15, ждущий мультивибратор 16, блок 17 выборки-запоминания. Блок вычисления массы (.2) включает первый делитель 18, первый 19 и второй 20 квадраторы, сумматор 21 и второй делитель 22. На фиг.З указаны функциональный блок 23, сумматор 24, делитель 25 и блок 26 фиксации уровня. Устройство работает следующим образом. Б соответствии с программой техно логического цикла,Охраняющейся в блок 1 задания програм1 1ы,%. на первом его выходе появится сигнал, соответствующий требуемому перемещению привода ,3 вращения. Этот сигнал сравнивается в первом сумматоре 2 с сигналом от первого датчика 6 положения и сформи рованная ошибка и поступает в блок 3 вычисления момента инерции. На выходе последнего появится постоянный сигнал и.д, полярность которого определяется знаком сигнала ошибки U. Сигнал усиливается первым усилителем 4 и приводит в движение привод 5 вращения. Сигналы, пропорциональны моменту , развиваемому приводом 5, и ускорению w, формируются соответственно датчиками 11 и 12 момента и ускорения и поступают на блок 13; вычисления массы, на третий вход которого подается сигнал, пропорцио-.. нальный координате, радиального пере82мещения. Блок 13 вычисления массы формирует сигнал, пропорциональнш массе переносимого объекта ГМАв-Мс1 и ,-(a-x)(b +х)2,. где Мдд - момент сил относительно оси вращения; Мс - момент сил сопротивления и опорах; ,c/u) ц; - угловое ускорение; X - сигнал, пропорциональный координате радиального перемещения .IP - момент инерции вращающихся частей промышленного робота относительно центра инерции , . а,Ь - постоянные, для конкретной конструкции манипулятора, параметры5 т, - масса вращающихся частейК - масштабирующий коэффициент. Через заранее установленньш; интервал времеш .t,, после появления сигна « первом выходе блока 1 задания, программы происходит запись сигнала и в блок 17 выборки-запоминания.Причем t выбирается из условия /ю(Ц)/ , что обеспечивает требуемую точность вычисления массы объекта. По окончании п.1эоцесса разгона привод 5 осуществляет движение с постоянной скоростью, определяемой фиксированным уровнем сигнала U на выходе блока 3 вычисления момента инерции. Блок 3 вьиисления момента инерции осуществляет сравнение сигнала у Ки/1 с заранее установленным уровнем и , и при выполнении условия , на его выходе появляется сигнал у , которьй начинает торможеш1е привода 5 вращения (здесь (5+(a-x)(b+ +x)2U - сигнал, пропорциональтш моменту инерции вращающихся частей). Блоки 23, 24, 25, 26 и 27 выполняют следующие операции: блок 23 - у, (b+x)2U-, ; блок 27 - у(, блок 24 - +у блок 25 - Yj KU/i, где и - сигнал ошибки с выхода первого сумматора 2, К - масштабирующ й коэффициент; блок 26 при Yj 7/ DO -U(5 при , к Uo у при Таким образом, процесс торможения начинается тем раньше, и следовательно, тем дальше от точки позиционирования, чем больше величина сигнала у.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ,УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЬМ РОБОТОМ, содержащее последовательно соединенные блок зада ния программы, первый сумматор, блок вычисления момента инерции, первый усилитель, привод вращения и первый датчик положения, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также последовательно соединенные второй сумматор, второй усилитель, привод радиального перемещения и второй датчик положения, выход которого подключен к второму входу блока вычисления момента инерции и к первому входу второго сумматора, соединенного вторым входом с вторым выходом блока задания программы, отличающееся тем, что,, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит механически связанные с приводом вращения датчики момента и ускорения, блок вычисления массы и последовательно соединенные дифференциатор, выпряьштель, ждущий мультивибратор и блок выборки запо№1нания, причем первый, второй и третий входы блока вычисления массы подключены соответственно к выходам датчиков момента и ускорения и второго датчика положения, а выход - через блок выборки-запоминания к TpeTbeNry входу блока вычисления момента инерции, вход дифференциатора соединен с первым выходом блока S задания программы.(Л 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок вычисления массы содержит первый и второй квадраторы и последовательно соединенные первый делитель, сумматор и второй делитель, выход которого подключен к выходу блока вычислеш1я мас сы, а второй вход - к выхоДу первого квадратора, соединенного входом с 4;: третьим входом блока вычисления масN5 сы и входом второго квадратора, выход 00 которого подключен к второму входу сумматора, а первьй и второй входы блока вычисления массы соединены с соответствующими входами первого делителя .

Фиг.1

18

f -

2