Система управления копирующим манипулятором Советский патент 1977 года по МПК B25J13/00 

ход кото)о1-о подключен ко второму входу сумматора кистевого сустава, выход усилителя кистевого сустава манипулятора соединен с первыми входами пятого и шестого сумматоров, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока задания уставок, а выход первого разделительного элемента соединен со вторым входом седьмого сумматора. На чертеже представлепа схема предлагаемой системы уиравлсния копирующим манипулятором. Система содержит: привод 1 плечевого сустава манииулятора; привод 2 локтевого сустава; иривод 3 кистевого сустава; исполнительный механизм 4; усилитель 5; сумматор 6; датчик 7 иоложения; ограничитель 8 иапрял епия; задатчик 9 иоложения; четвертый сумматор 10; вычислительный блок 11; иятый и шестой сумматоры 12, 13 соответственно; первый и второй разделительные элементы 14, 15 соответствеиио; седьмой сумматор 16; пороговый элемент 17; блок 18 задаиия уставок; задатчик 19 иоложеиия кистевого сустава манипулятора. Система управления копирующим манииулятором работает следующим образом. Оиератор задает сигнал Уо желаемого положения в пространстве кистевого сустава и воздействует на задающий орган с целью получения желаемого всех звеньев манипулятора. При этом на входы приводов 1 и 2 с задатчиков 9 положения поступают сигналы управления Vl, Уг- Приводы 1 и 2 ограничивают эти сигналы, и на выходе датчиков 7 положения появляются выходные сигналы приводов, которые после суммирования в четвертом сумматоре 10 поступают на вход вычислительного блока 11, непрерывно формирующего входной сигнал Уз привода 3. Этот сигнал отрабатывается приводом 3 таким образом, что положение кистевого сустава манипулятора в пространстве сохраняется в соответствии с сигналом Уо. Из-за недостаточной энерговооруженности привода, а также в результате различного влияния на динамику разных приводов внещних и внутренних возмущений привод 3 может не успевать отрабатывать желаемую величину входного воздействия Уз, вычисляемую как результат движения всех остальных приводов. Поэтому в случае выхода ощибки положения привода 3 за пределы, заданные величинами AI или Д2, срабатывает пороговый элемент 17 и подает команду Л в ограничители 8 напряжения. Если ошибка превыщает допустимую величину, происходит ограничение входных сигналов управления исполнительными механизмами 4 приводов 1 и 2. Это приводит к уменьщению скорости движения каждого из них, а следовательно, и скорости изменения суммарного сигнала, поступающего на вход вычислительного блока и определяющего скорость изменения входного воздействия Уз ограничения ограничитеJieii 8 панряжсмшя выбираются достаточно малым, что способств}ет интенсивному уменьшению скоростей движения приводов. Эти уровни выбираются также из соображений обеснсюпия пезависимости и устойчивости движений приводов в иоложениях, близких к равновесным. Как только оп1ибка привода 3 уменьнштся ло допустимой величины, в ограничителях 8 напряжения увеличивается порог ограничения, н CKOjiocTH других приводов начинают 1юз)астать. Если привод 3 вновь не успевает отрабатывать воздействие Уз, сигналы на входе исполнительных механизмов 4 других ирпводов снова ограничиваются. Так продолжается до тех пор, пока режимы движения всех приводов не изменятся таким образом, что входное воздействие УЗ будет отрабатываться с допустимой ошибкой, лежащей в заданных пределах AI и До. Предлагаемая система автоматически, без учпстия оператора, обсснечивает во время переноса груза его заданное положение в пространстве при ограниченной мощности источника энсргнн, снижает интенсивность труда и утомляемость оператора, создает предпосылки для более полного использовапия манипулятора, что обеспечивает увеличение его пронзвоД1ггельности. Ф о р м у л а и 3 о б ) е т с н и я Система управления копируюпдим манипулятором, содержащая в плечевом и локтевом суставах манипулятора последовательно соcMiHJCHHbie задатчик положения, сумматор, усилитель, ограничитель напряжения, исполнительный механизм и датчик положения, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а в кистевом суставе манипулятора - последовательно соединенные сумматор, усилитель, исполнительный механизм и датчик положения, выход которого подключен к иерпому входу сумматора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возмо кностей манипулятора, система содержит блок задания уставок, четвертый сумматор, последовательно соединенные задатчпк положения кистевого сустава манипулятора и вычислительный блок, последовательно сое;1иненные пятый сумматор и первый разделительный элемент и последоваельно соединенные шестой сумматор, второй разделительный элемент, седьмой сумматор пороговый элемент, выход которого подлючен ко вторым входам ограничителей наряжения, первый и второй входы четвертого умматора соединены с выходами датчиков оложения нлечевого и локтевого суставов анипулятора соответственно, а выход - со торым входом вычислительного блока, выод которого подключен ко второму входу умматора кистевого сустава, выход усилителя кистевого сустава манипллятора соединен с первыми входами пятого и шестого сумматоров, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока задания уставок, а выход первого разделительного элемента соединен со вторым входом седьмого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Л 446256, кл. А 01G 23/08, 1973.

2.В. Л. Жавнер, Э. И. Крамской. Погрузочные манипуляторы. Л., «Машиностроение, 1975, с. 23.

I J

;

i.mZ3xf

19

ЗГг

fO ,У I1;v|ф