Устройство для определения параметров движения выходного звена манипулятора Советский патент 1993 года по МПК B25J9/02 

фиг.1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения пространственного движения выходного звена манипуляторов при их испытаниях.

Цель изобретения - повышение точности устройства для определения движения выходного звена манипулятора.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - разрезы подвижного узла; на фиг.З - блок-схема измерительной части устройства.

Устройство содержит основание 1, на котором установлен испытуемый манипулятор 2. На фланце 3 выходного звена манипулятора 2 закреплен подвижный узел 4, соединенный с основанием 1 шестью одно- координатными измерителями. Каждый од- нокоординатный измеритель состоит из направляющих элемента 5, шарнирно уста-, новленного на основании 1 и жесткого стержня б, установленного с возможностью осевого перемещения в направляющем элементе 5 и шарнирно соединенного своим концом с корпусом подвижного узла 4. Все измерители перемещения оснащены датчиками 7 перемещения стержней 6 относительно направляющих элементов 5. Каждый датчик 7 может быть выполнен, например, в виде инкрементальной линейки, корпус которой аакреплен на соответствующем направляющем элементе, а движок связан с соответствующим стержнем 6. Подвижный узел 4 состоит из корпуса 8, в котором на упруго-демпфирующем элементе 9, выпол- ненном, например, из губчатой резины, установлена измерительная плитка 10, жестко связанная с фланцем 3 выходного звена испытуемого манипулятора. В корпусе 8 расположены как минимум шесть чувствительных элементов 11, образующих измеритель относительного положения плитки 10 и корпуса 8. Выходы датчиков перемещений 7 и чувствительных элементов 11 подключены к входам вычислительно- регистрирующего блока 12, который может быть выполнен, например, на базе микро- ЭВМ.

Устройство работает следующим образом.

Оператор фиксирует начальное положение рабочего органа манипулятора и включает вычислительно-регистрирующий блок 12, затем запускает манипулятор на выполнение заданного движения. Во время исполнения заданной траектории движения фланец 3 вместе с подвижным узлом 4 будет описывать соответствующую траекторию движения относительно основания 1. При этом стержни 5 будут совершать перемеще

0

5

0

0

5 5 5

0

0

5

ния относительно направляющих элементов 5, величина этих перемещений измеряется датчиками 7. При ускорениях фланца 3 во время движения возникают деформации упруго-демпфирующего элемента 9 под действием сил и моментов инерции со стороны стержней 6. Изменение пространственного положения плитки. 10 относительно корпуса 8, возникающее при деформации упруго-демпфирующего элемента 9, измеряется чувствительными элементами 11. Информация с датчиков 7 и чувствительных элементов 11 поступает4в вычислительно-регистрирующий блок 12, в котором производится определение фактических координат положений фланца 3 на основе полученной информации с использованием метода l-координат З.

В результате деформаций упругоде- мпфирующего элемента 9 движение корпуса 8 отличается от движения фланца 3 в сторону уменьшения ускорений. Это приводит к сокращению инерционных сил и моментов в устройстве и, как следствие, к повышению точности определения пространственной траектории движения фланца за счет:

-уменьшения динамических деформаций элементов устройства;

-уменьшения динамических воздействий на манипулятор со стороны устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для определения параметров движения выходного звена манипулятора, содержащее основание, манипулятор, подвижный узел, вычислительно-регистрирующий блок и шесть однокоординатных измерителей, установленных на основании и связанных с подвижным узлом и вычислительно-регистрирующим блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, подвижный узел выполнен в виде корпуса и измерительной плитки, закрепленной на нем .посредством упругодемпфирующего элемента, при этом на корпусе дополнительно установлены по крайней мере шесть чувствительных элементов, имеющих возможность определения положения измерительной плитки относительно корпуса и соединенных с вычислительно-регистрирующим блоком, а измерительная плитка жестко закреплена на фланце выходного звена манипулятора, при этом однокоординатные измерители установлены на корпусе подвижного узла посредством шарнирного соединения,

2,Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что однокоординатные измерители

выполнены в виде жестких стержней, установленных с возможностью поступательного перемещения в направляющих

элементах, и снабжены датчиками перемещения стержней относительно направляющих элементов.

Использование: машиностроение, для определения параметров пространственного движения выходного звена манипулятора при его испытании. Сущность изобретения: устройство содержит основание 1, манипулятор 2. подвижный узел 4, вычислительно- регистрирующий блок, шесть однокоорди- натных измерителей. На. корпусе подвижного узла дополнительно установлены шесть чувствительных элементов. Од- нокоординатные измерители выполнены в виде жестких стержней 6, снабженных датчиками перемещений 7. При перемещении фланца 3 с подвижным узлом по заданной траектории стержни 6 перемещаются относительно направляющих элементов 5. Величина этого перемещения измеряется датчиками 7 и чувствительными элементами, информация с которых поступает в вычислительно-регистрирующий блок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ГО со fc

Фиг. 2

Редактор Л.Народная

Составитель В.Мельник Техред М.Моргентал

Фиг.З

Корректор; НЖешеля