Способ контроля качества воспроизведения программы движения робота-манипулятора и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B25J11/00 B25J9/00 

оо «

со

.x V XXX/V- X/ XX . -VXX/VXy

го измерительного устройства 5, По заданной блоком 6 программе движения блоки 7 и 8 управления вырабатывают управляющие воздействия на приводы соответственно робота-манипулятора 1 и координатного измерительного устройства 5. При воспроизведении программы движения возникают смещения звена 2 робота-манипулятора относительно конечного; звена 4 координатного измерительного устройства 5. Эти смещения измеряются блоком 3 чувствительных элементов. Информация с блока 3 поступает в блок 10 обработки информации для определения фактических координат положений зве- на; 2 робота-манипулятора и оценки качества воспроизведения программы движения робота по принятым показателям качества, В то же время информация с блока 3 используется для коррекции движения звеньев координатного измерительного устройства в соответствии с фактическими перемещениями звена 2 робота-манипулятора. Корректирующие сигналы вырабатываются в блоке 9 коррекции. Корректирующие сигналы от блока 9 поступают на блок 8 управления координатным измерительным устройством, где суммируются с сигналами от блока 6 задания программ, что и обеспечивает коррекцию программных движений звеньев координатного измерительного устройства 5 и согласование перемещений его конечного звена 4 с перемещениями звена 2 робота-манипулятора. 2 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для испытаний различных роботов-манипуляторов. Целью изобретения является повышение производительности и упрощение за счет того, что упрощается и ускоряется процесс подготовки управляющих программ для робота-манипулятора и координатного измерительного устройства, т.к. не требуется , строгого согласования движений для этих двух машин. Для этого одно из звеньев, например схват 2, робота- манипулятора 1 приводят в некотором начальном положении во взаимодействие через блок 3 чувствительных элементов с конечным звеном 4 координатноQ и

1

Изобретение, относится к мащино- строению и может быть использовано для испытаний различных роботов-манипуляторов.

Целью изобретения является повы- шение производительности и упрощение за счет того, что упрощается и ускоряется процесс подготовки управляющих программ для робота-манипулятора и координатного измерительного уст- ройства, таккак не требуется строгого согласования движений этих двух машин.

На чертеже изображено устройство для контроля качества воспроизведения программы движения робота -манипулятора.

На чертеже обозначены робот-манипулятор 1, одно из звеньев которого, например звено 2 (схват), взаимодействует через блок 3 чувс твитель- ных элементов с конечным звеном 4 координатного измерительного.устройства 5, блок 6 задания программ, соответствующие выходы которого подключены к входу блока 7 управления ро- бота-манипулятора и к первому входу блока 8 управления, координатного измерительного устройства, блок 9 коррекции, вход которого связан с выходом блока 3 чувствитель ных элементов, а выход - с вторым

,..

5

20

входом блока 8 управления координатного измерительного устройства, и блок 10 обработки информации, один вход которого связан с выходом блока 3 чувствительных элементов, а второй- с датчиками координатного измерительного устройства 5. Выходы блоков 7 и 8 подключены к приводам соответствующих степеней подвижности робота- манипулятора 1 и координатного измерительного устройства 5.

Блок 3 чувствительных элементов представляет собой многомерный измеритель текущего относительного положения звена 2 робота- манипулятора и конечного звена 4 координатного измерительного устройства 5. Количество первичных преобразователей блока 3 определяется его конструктивной схемой, причем могут использоваться как контактные датчики, так и бесконтактные.

Способ ко троля качества воспроизведения программы движения, робота-манипулятора реализуемый указанным устройством, осуществляется следующим- образом.

Одно из звеньев (звено 2) робота- манипулятора 1 приводят в некотором , начальном положении во взаимодействие

через блок 3 чувствительных элементов с конечным звеном 4 координатного измерительного устройства 5, По заданной блоком 6 программе движения блоки 7 и 8 управления вырабатьшают управляющие воздействия на приводы соответственно робота-манипулятора 1 и координатного измерительного устройства 5.

При воспроизведении программы движения возникают смещения звена 2 робота-манипулятора относительно конечного звена 4 координатного измерительного устройства, поскольку при программировании не удается достичь строгого согласования программных движений из-за несовершенства используемых математических моделей робота и координатного измерительно- го устройства, недостаточного уче.та их динамических характеристик и -т.д Эти смещения, т.е. рассогласования взаимных положений звена 2 робота- манипулятора и конечного звена 4 координатного измери тельного устройства, отсчитываются от некоторого их относительного положения, принятого за нулевое, и характеризуются многокомпонентным (в общем случае шести

мерным) вектором рассогласований, измеряемым блоком 3 чувствительных элементов. Процесс измерения может вестись либо без применения контрольного тела, либо с применением контрольного тела стандартной формы, скрепляемым со звеном 2 робота-манипулятора или с конечным звеном 4 координатного измерительного устройств

Информация с блока 3 используется для коррекции движения звеньев координатного измерительного устройства 5 в соответствии с фактическими перемещениями звена 2 робоФа-манипулято- ра. Корректирующие сигналы вырабатываются в блоке 9 коррекции, в котором ведется преобразование информации от блока 3 и по измеренным относительным положениям звена 2 робота- манипулятора и конечного звена 4

координатного измерительного устроис тва определяются дополнительные (корректирующие) воздействия на при- воды этого устройства для согласования перемещений конечного звена 4 с фактическими перемещениями звена 2

Корректирующие сигналы от блока 9 поступают на блок 8 управления координатным измерительным устройст

0 5

0

П

5

вом, где суммируются с сигналами от блока 6 задания программ, что и обеспечивает коррекцию программных движений звеньев, координатного измерительного устройства и согласование перемещений его конечного звена 4 с перемещениями звена 2 робота-манипулятора.

Могут быть приняты различные алгоритмы коррекции. В соответствии с одним из алгоритмов движение звеньев координатного измерительного, устройства ,5 корректируют так, чтобы положение его конечного звена 4 непрерывно совмещалось с наперед заданным положением относительно звена 2 робота-манипулятора. В соответствии с другим алгоритмом коррекция ведется так, чтобы положение конечного звена 4 относительно звена 2 робота-манипулятора находилось в пределах рабочего диапазона блока чувствительных элементов.

В блоке 10 обработки информации ведется определение фактических координат положений звена 2 робота-манипулятора 1 по информации от блока 3 чувствительных элементов и от датчиков координатных перемещенри координатного измерительного устройства 5. Определяя и регистрируя фактичес-г- ,кие мгновенные пространственные положения звена 2 робота-манипулятора, можно получить и зафиксировать законы движения этого звена или только значения координат этого звена при его движении в пространстве. Эти данные являются основой для оценки качества воспроизведения программы движения робота-манипулятора в соответствии с теми или иными критериями качества, характеризующими его точность и производительность. При этом могут анализироваться различные пространственно-временные характеристики воспроизведения программы дни- жёния. Так, путем сравнения фактических положений звена 2 робота-ма нипулятора с программно заданными можно определить погрешность воспроизведения программы движения; статистически осредняя значения координат звена 2 при циклическом воспроизведении программы, могут быть получены характеристики повторяемости робота-манипулятора.и.т.д.

ормула изобрете

1377179 н и я

тв е на в чу

0

5

0 5

о

5

тва корректируют так, чтобы положение его конечного звена относительно звена робота манипулятора находилось в пределах рабочего диапазона блока чувствительных элементов.

4. Устройство для контроля качества воспроизведения программы движения робота-манипулятора, содержащего блок управления, приводы и исполнительный орган, включающее в себя блок задания программы, блок обработки информации и координатное измерительное устройство, конечное звено которого имеет возможность взаимодействия с одним из звеньев робота- манипулятора с помощью блока чувствительных элементов, выход которого связан с первым--входом блока обработки информации, а его второй вход связан с датчиками координатного измерительного устройства, причем приводы координатного измерительного устройства связаны с выходом блока управления этого устройства, а блоки управления робота-манипулятора и координатного измерительного устройства подключены к соответствующим выходам блока задания программ, о т- личающееся тем, что с целью упрощения и повышения производительности, оно дополнительно содержит блок коррекции, вход которого связан с выходом блока чувствительных элементов, а выход - с вторьпу входом блока управления координатного измерительного устройства.