Устройство для позиционного управления роботом-манипулятором Советский патент 1975 года по МПК B25J11/00 G05B15/02 B25J11/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании устройств управления движением роботов-манипуляторов и других активных внешних устройств ЦВМ. Известны устройства для позиционного управления роботом-манипулятором, содержащие командные потенциометры, связанные через коммутатор с входом сервосистем работа, и нуль-орган, входы которого соединены с шинами рассогласования сервосистем. Сложность конструкции и низкие габаритно-весовые показатели этих устройств обусловлены наличием прецизионных механических подвижных частей, имеющих большие габариты и вес, а также высокую стоимость и сложность программирования рабочих циклов неременной длины. Цель изобретения - упрощение устройства для позиционного управления роботом-манипулятором. Это достигается тем, что устройство содержит последовательно соединенные генератор синхроимпульсов, пусковую схему, пересчетную схему, распределитель импульсов, наборное поле последовательности позиций, шифратор кода управления и блок вентилей перезаписи, выходы которого связаны с соответствующими управляющими входами коммутатора, наборное поле выдержки времени, шифратор кода пересчета и наборное поле длины цикла. Выход наборного поля длины цикла нодключен к шине сброса распределителя импульсов, выходы распределителя - к соответствующим входам наборных полей длины цикла и выдержки времени, а выходы последнего через шифратор кода пересчета - к соответствующим управляющим входам пересчетной схемы, выход которой соединен с останавливающим входом пусковой схемы, а с ее запускающим входом связан выход нульоргана. Кроме того, в устройство введены последовательно соединенные дополнительный генератор синхроимпульсов, дополнительиая пусковая схема, дополнительный распределитель импульсов, наборное поле задержек и многоканальный селектор, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока вентилей нерезаписи, а управляющие в.ходы связаны с выходами распределителя импульсов. Запускающий и останавливающий входы дополнительной пусковой схемы подключены соответственно к выходу пересчетной схемы н выходу дополнительного распределителя импульсов. На чертенке показана функциональная схема устройства. Она содержит командные потенцпометры 1, сервосистемы робота 2, коммутатор 3, нульорган 4, первый распределитель 5 импульсов.

наборное ноле 6 последовательности нозиний, шифратор 7 кода унравления, вентнлн 8 нерезаннсн, наборное ноле 9 длнны ннкла, генератор 10 сннхронмнульсов, нусковую схему 11, управляемую нересчетную схему 12, наборное поле 13 выдержки временн, шнфратор 14 кода пересчета, генератор 15 синхронмпульеов, нусковую схему 16, раснределнтель 17 имнульсов, наборное ноле 18 задержек, многоканальный селектор 19.

Командные потенниометры 1 устройства соединены с входами сервосистем робота 2 через коммутатор 3, шнны рассогласования сервоснстемы робота - с входамн нуль-органа 4. На входы унравления коммутатором 3 заведены выходы первого раснределителя 5 нмнульсов через наборное ноле 6 носледовательности нозицнй, шифратор 7 кода унравления и вентили 8 нерезаниси. Выходы нервого раснределителя импульсов связаны дополнительно с входами наборного поля 9 длины ннкла, выход которого соединен с шиной сброса этого раснределнтеля имнульсов. Первый генератор 10 синхроимпульсов через первую нусковую схему 11 и унравляемую нересчетную схему 12 связан с входом нервого распределителя имнульсов. На входы управления унравляемой пересчетной схемы 12 через наборное ноле 13 выдержки времени и шифратор 14 кода пересчета заводятся выходы нервого распределителя импульсов. Останавливающий вход пусковой схемы И подключен к выходу унравляемой пересчетной схемы 12, а запускающнй вход - к выходу нуль-органа 4. Второй генератор 15 синхроимпульсов соединен через вторую пусковую схему 16 с входом второго раснределнтеля 17 нмнульсов, выходы последнего через наборное ноле 18 задержек н многоканальный селектор 19 - с унравляюшнми входами вентилей 8 нерезаниси. Запускающнй вход нусковой схел1ы 16 подключен к выходу управляемой пересчетпой схемы 12, а останавлнвающий вход - к выходу распределителя 17 импульсов, входы управления многоканального селектора 19 - к выходам раснределителя 5 импульсов.

Устройство функнионирует следующим образом.

Нри переходе на очередной этан движения управляемая нересчетная схема 12 обнуляется, и на ее выходе формируется импульс. Этот Импульс нереводит нуековую схему 11 в ноложение «Стон, благодаря чему прекран1.ается подача имнульсов от генератора 10 синхроимпульсов на управляемую пересчетную схему 12. Этот же имнульс, постунив на вход распределителя 5, способствует сдвигу едипично о потенниала на соседнюю выходную щнну. В соответствии с набором на наборном ноле 13 выдерл :ки временн этот потенциал возбуждает определенные входы шифратора 14 кода пересчета, на выходе которого формируется код, соответствующий величине выдержки 13ремени в новой позиции. Этот код переписывается в унравляемую пересчетную схему 12,

чем ооесиечнвастся ее подготовка к отсчет} времени выдержки.

Тот же потенциал с выхода раснределителя 5 импульсов подается на наборное поле 6 последовательности позиций н на один из входов управления многоканального селектора 19. В нервом случае, в соответствии с набором на наборном ноле 6 последовательностн позиций, этот нотенцнал возбуждает одну из

входных шин шифратора 7 кода управления. При этом на его выходе формируется код унравления коммутатором 3 (адрес), который ностунает на информационные входы вентилей 8 нерсзаннси. Во втором случае единичный нотенциал с выхода раснределителя 5 имнульсов вызывает нодключение входов многоканального селектора 19, соответствующих очередному этану движения к его выходам, связанным с управляющими входами вентилей 8 перезаписи. Этим достигается выбор определенной секции наборного ноля 18 задержек, соответствующей очередному этану движения. Тот же импульс, вызвавший переход распределителя 5 имнульсов в новое состояние, переводит пусковую схему 16 в положение «Пуск.

Импульсы с выхода генератора 15 синхроимпульсов подаются на вход раснределителя 17 импульсов. Единичный нотенциал на выходе

последнего начинает носледовательно смещаться с одной выходной шины на другую. Распределенные нмнульсы ностунают на наборное поле 18 задержек, где в соответствии с набором образуют различные группы импульсов, расположенных во времени требуемым образом. Грунна импульсов, соответствующая очередному переходу, проходит через многоканальный селектор 19 на входы управления вентилями 8 нерезаниси. Эти импульсы

вызывают переписывание нового кода унравления (адреса) в секции коммутатора 3 в требуемой носледовательности, благодаря чему секции коммутатора начинают нодключать к входам сервосистем робота 2 выходы новой

грунпы командных нотенциометров 1. После завершения цикла своей работы раснределитель 17 импульсов переходит в начальное состояние, нри этом на его донолнительном выходе формируется импульс, который устанавливает нусковую схему 16 в ноложение «Стоп. К моменту завершения цикла работы раснределителя 17 на входы всех сервосистем робота 2 будут скоммутированы выходы новой грунны командных нотенциометров 1.

Иначе говоря, робот оказывается нриведенным в двнжение но всем степеням свободы, которые требуются для нерехода в новую позицию. После того, как схват робота займет положение, соответствующее новой позиции, сигналы рассогласования сервосистем робота становятся равными нулю. При этом срабатывает нуль-орган 4, выходной сигнал которого переключает пусковую схему 11 в положение «Пуск. Имнульсы от генератора

10 синхроимпульсов начинают ноступать на