Способ управления приводом резонансного манипулятора Советский патент 1990 года по МПК B25J9/00 

Изобретение относится к робототехнике, и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций в различных производственных процессах.

Целью изобретения является снижение энергозатрат за счет уменьшения тепловых потерь в приводе.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики изменения диссипативных сил () и движущего момента приводного двигателя (II) в зависимости от скорости перемещения () исполнительного звена манипулятора.

Устройство, реализующее способ, состоит из исполнительного звена 1 манипулятора, приводного двигателя 2 (например, электродвигателя постоянного тока), датчика 3 скорости (например, тахогенератора), упругого элемента 4, управляемого фиксатора 5. Выходной вал электродвигателя 2 через щес- терню 6 связан со звеном 1. Датчик 3 скорости электрически связан через усилитель 7 .с электродвигателем 2. Упругий элемент 4, взаимодействующий с основанием 8, связан со звеном 1.

Способ осуществляется следующим образом.

В начальный момент времени звено 1 удерживается фиксатором 5 в одном из крайних положений. Максимально деформированный упругий элемент 4 обладает запасом потенциальной энергии. Электродвигатель 2 обесточен. Для перевода звена в другое крайнее положение выводят из зацепления фиксатор 5. Под действием упругого элемента 4 начинается интенсивный разгон. На выходе датчика 3 скорости появляется напряжение U, пропорциональное величине скорости звена 1, которое через усилитель 7 подается на якорную обмотку электродвигателя 2. На выходном валу электродвигателя 2 создается момент, пропорциональный скорости движения звена 1, который способствует движению звена. После прохода положения устойчивого равнок .сия движение ведомого звена 1 начинает замедляться упругим элементом 4. Происходит плавный останов в новом крайнем положении. Фиксатор 5 входит в зацепление. .Момент, создаваемый электродвигателем 2, также плавно уменьшается от максимума в юложении

сл со

О5

СО

С5

устойчивого равновесия до нуля в новом фиксированном положении.

Для обеспечения на валу электродвигателя момента М, прямо пропорционального скорости X звена 1, к электродвигателю по цепи положительной обратной связи по скорости подводят напряжение , где W - коэффициент усиления обратной связи, величина которого определяется расчетным путем или экспериментально, исходя из условия прихода звена в положение фиксации с заданной скоростью, например нулевой.

Напряжение U во всем диапазоне изменения скорости X не только компенсирует ЭДС индукции в якоре электродвигателя, но и создает на валу двигателя момент, уравновешивающий силы трения в каждый момент времени.

Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет «подкачивать энер

гию в систему согласованно с величиной диссипативных сил, которые минимальны в положениях фиксации и максимальны в положении устойчивого равновесия.

Согласованность момента, создаваемого двигателем, с силами трения в системе в каждый момент времени обуславливает минимум тепловых потерь в приводе.

Формула изобретения

Способ управления приводом резонансного манипулятора, при котором перемещают исполнительное звено манипулятора из одного фиксированного положения в другое с помощью упругих элементов и приводного двигателя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, движущий момент приводного двигателя формируют прямо пропорциональным скорости перемещения исполнительного звена манипулятора,

Изобретение относится к робототехнике. Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет уменьшения тепловых потерь в приводе. В начальный момент времени исполнительное звено манипулятора находится в одном из крайних положений. Для перевода его в другое крайнее положение звено расфиксируют и оно начинает движение под действием деформированного упругого элемента. По мере разгона звена на приводной двигатель через усилитель начинает поступать управляющий сигнал с датчика скорости по цепи положительной обратной связи. Этим обеспечивается формирование движущего момента на валу приводного двигателя, прямо пропорционального скорости перемещения исполнительного звена манипулятора. 2 ил.

;..аусш:

Фиг. 2

г.аусш:

5/

Т ЗСо-о

/7/Х

Физ.1

XMOKC