СИСТЕМА КОМПЕНСАЦИИ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА В ЗВЕНЕ РОТАЦИИ ПЛЕЧА ДИСТАНЦИОННОГО МАНИПУЛЯТОРА Советский патент 1973 года по МПК B25J5/00 B25J21/02 

1

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования е системах уиравления манилуляторами, установленных на транспортных средствах.

Известны системы компенсации статического момеНТа в звене ротации плеча дистанционных манипуляторов, содержащие потешдюметрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звенья плеча и предплечья с датчиками синуса углов их поворота. Недостатками этих систем являются их сложность, а также низкая надежность и точность работы.

Отличие олисываемой системы состоит в том, что выходы датчиков сищуса углов поворота звеньев через резисторы подключены к входным клеммам -питания потенцнометрического акселерометра. Это -позволяет упростить систему и повысить надежность и точность ее работы.

На чертеже показана функциональная схема описыВае.мой системы, которая содержит: датчи-к / синуса угла поворота плеча, датчик 2 синуса угла поворота предплечья, ось 3 плеча, ось 4 предплечья, резисторы 5 н 6, лотенциометрический акселерометр 7.

Система работает следующим образом.

Манипулятор состоит из последователывд спсдшгениых звеньев jioTaimn плеча, качания плеча и качания предплечья. Каждое звено имеет отдельный привод. В сустлвях плеча и качания предплечья установлены .ыдатчики таким образом, что их роторы механически связаны с поворота соответствующих звеньев и, кроме того, статор сельсина-датчпка предплечья соединен через механическую передачу с осью поворота плеча. На звене ротации плеча установлен; потенциометрический акселерометр с осью чувстви тельности, перпендикулярной плоскости качания звеньев манипулятора. Выходы сельсинов-датчиков плеча и предплечья электрически соединены. При колебаниях основания манипулятора в звене ротации плеча возникает момент от сил веса конструкции исполнительного или задающего органа, который, воздействуя на оператора, создает помехи .манипулированию. Для компенсации этого момента необходимо подать на в.ход усилителя капала отражения усилия сигвал, равный по величине сигналу датчика момента задающего или исполпительного органа от веса конструкции манипулятора н обратный ему по знаку.

Для потенциометрических акселерометров перемещение двнЖКа пропорционально составляюндей ускорен-ия, направленной по оси чувствительности, в том числе составляющей уско.оиия свободного паден-ия: « где: /(о - коэффициент пропорциональности, и - н-апряжение питания потенциометра; gx- составляющая ускорения свободного падения .по оси чувствнтельиости акселерометра. Если акселерО метр 7 установлен на звене ротации плеча так, что его ось чувствительно сти перпендикуля;рна оси ротации плеча и лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости качания 3|Веньбв манипулятора, то: ёх ё-sin «ft где: o.h - угол крена манипулятора. Сигналы, снимаемые с сельсинов-датчиков плеча и предплечья 1 и 2, соответствеп«о описываются выражениями: 7с1 /CjSlnaj /Га sin or.j + Oj, где:ai - угол поворота плеча, ci2 - угол поворота .предплечья, Xi и KZ - крутизна сельсинов-датчиков. Подавая эти сигналы через резисторы 5 и 6 на клеммы питания акселерометра, на выходе последнего напряжение, описываемое выра жением: и а К1 Sin у., + /Сг sin (а -f a,)J/C.g -sin а/,. MoiMfiHT от веса конструкции манипулятора в звене ротации плеча при крене и дифферен те основания записывается е виде: Мрп (-1/1 + ) sin аJ -f а2/2 sin (а + я) Sin о.. Сигнал, сн,ил;асмый с датчика момента, установленного в суставе ротации нлеча, можно представить в виде дм (,, + ) Sin а, + ,2/2 X Xsin(7, + : 2)д.м sin 2ft где: - крутизна датчика момента. Выбрав Хь /С2 и Кя-g соответствевно равными, 1 (°1/1 + ), ЛГ2 АГдм 2/2 / ag lполучим с выхода акселерометра точный си-гнал компенсации. Подавшая этот сигнал ва вход усилителя канала отражения усилия, получим на выходе разностный сигна.т, соответствующий информации только о нолезной нагрузке. Предмет изобретения Систем.а компенсага и статического момента в звене ротации плеча дистанционного м-анипулятора, содержащая иотенциометрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звенья плеча и предплечья с датчиками синуса углов их поворота, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы и повышения надежности и точности ее работы, вых)оды датчиков синуса углов поворота звеньев через резисторы подключены к входным клеммам питания потенциометрического лкселерометра.