Устройство для управления дистанционным манипулятором

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ по |авт. св. № 582960, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные блок коррекций, блок вьщеления модуля , блок умножения и интегратор, а также последовательно включенные дифференциатор и третий сумматор, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, а второй вход - к выходу первого сумматора и первому входу блока коррекции, соединенного вторым входом с выходом датчика давления , вход дифференциатора подключен к выходу датчика угла исполнительного органа, а выход интегратора соединен со BTOpbw входом усилителя.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) з др G 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 582960 (21) 3414271/24-24 (22) 25.03.82 (46) 07.09.84. Бюл. В 33 (72) В.И.Бакулев, В.П.Березкин, Е.Н.Ефремов и В.Ф.Суслов (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 582960, кл. ." ?5 j 11/00, 1976. (54) (57) "С ГРО11СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДИСТАНЦИОННЫИ МАНИПУЛЯТОРОМ по

; авт. св. И - 582960, о т л и ч а— ю щ. е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные блок коррекций, блок выделения модуля, блок умножения и интегратор, а также последовательно включенные дифференциатор и третий сумматор, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, а второй вход — к выходу первого сумматора и первому входу блока коррекции, соединенного вторым входом с выходом датчика давления, вход дифференциатора подключен к выходу датчика угла исполнительного органа, а выход интегратора соединен со вторым входом усилителя.

1112341

15

25

35

Изобретение относится к робото— технике и может быть использовано при создании очувствленных манипуляторов.

По основному явт. св. и 582960 известно устройство для управления дистанционным манипулятором, содержащее последовательно соединенные электропривод, упругий элемент и датчик момента, датчик угла задающего органа, последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, электрогидроусилитель, гидропривод и датчик давления, выход которого подключен к входу первого сумматора, а также последовательно соединенные датчик угла исполнительного органа и второй сумматор, выход которого через последовательно соеди.ненные электропривод и датчик угла задающего органа подключен к второму входу. второго сумматора, второй выход гидропривода соединен со входом датчика угла исполнительного органа, а выход датчика момента подключен к второму входу первого сумматора (11 .

Недостатком известного устройства является невысокая точность ощущения оператором нагрузочных моментов манипулятора из-за наличия сухого и вязкого трения в электроприводах исполнительного органа.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные электропривод, упругий элемент и датчик момента, датчик угла задающего органа, последовательно соединенные первый сумматор, усилитель, электрогидроусилитель, гидропривод и датчик давления, выход которого подключен к первому входу 45 первого сумматора, а также последовательно соединенные датчик угла исполнительного органа и второй сумматор, выход которого через последовательно соединенные электропривод и датчик угла задающего органа подключен к второму входу второго сумматора, второй выход гидропривода соединен со входом датчика угла исполнительного органа, а выход датчика момента подключен к второму выходу первого сумматора, введены последовательно соединенные блок коррекции,, блок выделения модуля, блок умножения и интегратор, а также последовательно включенные дифференциатор и третий сумматор, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, а второй вход — к выходу первого сумматора и первому входу блока коррекции, соединенного вторым входом с выходом датчика давления, вход дифференциатора подключен к выходу датчика угла исполнительного органа, а выход интегратора соединен со вторым входом усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый сумматор 1, гидропривод 2, датчик 3 угла исполнительного органа, второй сумматор 4, электропривод 5, упругий элемент 6, датчик 7 момента, третий сумматор Я, блок 9 умножения, интегратор 10, блок 11 коррекции, блок 12 выделения модуля, дифференциатор 13, датчик 14 давления, датчик 15 угла задающего органа, задающий орган 16, исполнительный орган 17, электрогидроусилитель 18, усилитель 19.

Устройство работает следующим образом.

Оператор через задающий срган 16 воздействует на упругий элемент 6 и создает на нем некоторый момент.

Датчик 7 момента вырабатывает сигнал, пропорциональный этому моменту. Сигнал с датчика 7 поступает на первый вход первого сумматора 1, на второй вход которого подается сигнал с датчика 14 давления, пропорциональный моменту, действующему на исполнительный орган 17. Разностный сигнал с первого сумматора 1 подается на вход усилителя 19. Исполнительный орган 17 при этом двигается со скоростью, пропорциональной разности моментов, развиваемых оператором на задающем органе 16, и моментов, действующих на исполнительном органе 17 °

Злектропривод 5 осуществляет слежение задающего органа 16 за положением исполнительного органа 17, слежение происходит под действием сигнала со второго сумматора 4, сравнивающего сигналы с датчиков 3 и 15 исполнительного и задающего органов

16 и 17 соответственно.

Нейтрализация влияния сухого и вязкого трения достигается путем организации нелинейного контура управ1112341 пения скоростью движения гидропривода 2 с астатизмом первого порядка.

Контур замыкается по выходному сигналу с д ;фференциатора 13, пропорциональному управляемой скорости, посредством последовательно соединенных третьего сумматора 8, являющегося элементом сравнения, блока 9 умножения и интегратора 10, обеспечивающего астатизм контура. Выходной 10 сигнал интегратора 10 подается на второй вход усилителя 19.

Блок 9 умножения обеспечивает изменяемый, в зависимости от сигнала, подаваемого на его первый вход, коэф- 15 фициент передачи контура, т.е. изменяемую добротность контура.

Управляющий коэффициентом передачи сигналом является выходной сигнал с блока 12, который пропорцио- 20 нален абсолютному значению сигнала на его входе, что необходимо для неизменности знака обратной. связи организуемого контура управления скоростью. Выходной сигнал блока 11 25 коррекции пропорционален линейной комбинации .выходного сигнала первого сумматора 1 и первой производной выходного сигнала датчика 14.

Таким образом, коэффициент передачи контура управления скоростью изменяется в зависимости от уровня входного воздействия с первого сумматора 1, т.е. задаваемой скорости, и временных характеристик сигнала с датчика 14 давления, несущего информацию о величине действующего на исполнительный орган 17 момента нагрузки и величине момента сухого .трения и в гидроприводе 2. Наличие в законе управления коэффициентом передачи контура составляющей, пропорциональной первой производной выходного сигнала датчика 14 обеспечивает возмож- ность в момент изменения знака скорости выходного вала гидропривода 2, когда имеет место резкий перепад момента сухого трения, получить зна.чение коэффициента передачи контура, достаточное для компенсации влияния этого перепада. Преодоление гидроприводам 2 перепада момента сухого трения при высокой в этот момент добротности контура управления скоростью происходит благодаря выходному Сигналу с интегратора 10 при незначительном сигнале с первого сумматора

1, т.е. оператор не почувствует процесс преодоления этого момента.

После преодоления перепада момента сухого трения возможность изменения выходного сигнала интегратора

10 определяется составляющей в законе управления коэффициентом контура, пропорциональный сигналу с первого сумматора 1, т.е. скорости движения гидропривода 2 или в соответствующем масштабе вязкому трению.

Таким образом, выходной сигнал интегратора 10 является сигналом компенсации сухого и вязкого трения гидропривода 2, а процесс управления движением исполнительного органа 17 осуществляется оператором без преодоления моментов cyxcro и вязкого трений.

Применение изобретения позволяет за счет компенсации сухого и вязкого трения в гидроприводе повысить точность устройства.

1112341

Составитель Г.Нефедова

Редактор П.Коссей Техред Л .Микеш Корректор В.Синицкая

Заказ 6458 33 .Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4