Устройство для управления исполнительным механизмом манипулятора

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании универсальных манипуляторов. В изобретении за счет установки первого и второго синусно-косинусного преобразователей на осях шарнирных соединений, третьего синусно-косинусного преобразователя на оси поворотного основания исполнительного механизма и соответствующих связей задатчика управляющих сигналов и указанных преобразователей обеспечивается упрощение устройства . Кроме того, за счет введения задатчика опорного сигнала, четвертого и пятого синусно-косинусных преобразователей, сумматора и блока деления повышается точность устройств. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. о л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 G05B 1100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610565/24-24 (22) 23.06.83 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (72) В. Л. Жавнер, Г. Г. Ежов и С. П. Зинкевич (53) 62.50 (088.8) (56) Жавнер,В. А. и др. Погрузочные манипуляторы.— Л.: Машиностроение, 1975, с. 30 — 34.

Авторское свидетельство СССР № 970310, кл. G 05 В 11/00, 1981., SUÄÄ 1282077 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ

МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании универсальных манипуляторов. В изобретении за счет установки первого и второго синусно-косинусного преобразователей на осях шарнирных соединений, третьего синусно-косинусного преобразователя на оси поворотного основания исполнительного механизма и соответствующих связей задатчика управляющих сигналов и указанных преобразователей обеспечивается упрощение устройства. Кроме того, за счет введения задатчика опорного сигнала, четвертого и пятого синусно-косинусных преобразователей, сумматора и блока деления повышается точ- ф ность устройств. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1282077

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании универсальных манипуляторов.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет исключения вычислительного блока и повышение его точности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — размещение синусно-косинусных преобразователей на исполнительном органе манипулятора.

Устройство содержит задатчик 1 управляющих сигналов, первый 2, второй 3 и третий 4 приводы, первый 5, второй 6 и третий 7 синусно-косинусные преобразователи, четвертый 8 и пятый 9 синусно-косинусные преобразователи, сумматор 10, блок 11 деления и задатчик 12 опорного сигнала, кроме того, V, V и V„— выходные сигналы задатчика 1, no, ni и а — скорости перемещения выходных координат манипулятора.

Исполнительный орган манипулятора (фиг. 2) состоит из шарнирно соединенных звеньев 13 и 14, установленных на поворотном основании 15. Он снабжен механизмом двойного параллелограмма, образованного звеньями 16 — 19. Перемещение звеньев манипулятора осуществляется приводами 2 — 4, выполненными в виде гидроцилиндров. На оси поворотного основания !5 с корпусом 20 установлен синусно-косинусный преобразователь 7. На осях шарнирных соединений звеньев 16 и 15 или 13 и 15 установлены синусно-косинусные преобразователи 6 и 8.

На осях шарнирно соединенных звеньев 16 и 17 или 17 и 18 установлены синуснокосинусные преобразователи 5 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При движении исполнительного механизма вдоль оси Х сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещениям вдоль осей У и Z и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусных преобразователей 6 — 7. Сигнал, пропорциональный перемещению вдоль оси Х, поступает на вход синусно-косинусного преобразователя 1. Сигнал, пропорциональный — Х sinno с первого выхода синусно-косинусного преобразователя 7 поступает на вход привода 4. Сигнал, пропорциональный Х cosa с второго выхода синусно-косинусного преобразователя 7 поступает на первые входы синусно-косинусных преобразователей 6 и 5, с выходов которых сигналы, пропорциональные Х cosa cosa и — Х созаю япа соответственно, поступают на приводы 3 и 2. Таким образом обеспечивается движение вдоль оси Х.

При движении исполнительного механизма вдоль оси Y сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещениям вдоль осей Х и Z и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусных преобразователей 5 — 7. Сигнал, пропорциональный перемещению вдоль оси У, поступает на вход синусно-косинусного преобразователя 7.

Сигнал, пропорциональный Y cosa<, с перво5

ro выхода синусно-косинусного преобразователя 7 поступает на вход привода 4. Сигнал, пропорциональный У sinno, с второго выхода синусно-косинусного преобразователя 7 поступает на первые входы синуснокосинусных преобразователей 6 и 5, с выходов которых сигналы, пропорциональные

У з1паю cosa и — У sino.o sinn соответственнно, поступают на приводы 3 и 2. Таким образом обеспечивается движение вдоль оси У.

При движении исполнительного механизма вдоль оси Z сигналы с задатчика 1, пропорциональные перемещениям вдоль осей Х и Y и равные нулю, поступают на входы синусно-косинусного преобразователя 7.

Сигнал, пропорциональный перемещению вдоль оси Z поступает на вторые входы синусно-косинусных преобразователей 5 и 6, на первые входы которых поступает нулевой сигнал с второго выхода синусно-косинусного преобразователя 7. Нулевой сигнал с первого выхода синусно-косинусного преобразователя 7 поступает на вход привода 4. Сигналы с выходов синусно-косинусных преобразователей 6 и 5, пропорциональные

Z з(па и Z созссг соответственно, поступают на входы приводов 3 и 2. Таким образом обеспечивает движение вдоль оси Z.

С целью повышения точности обработки управляющих воздействий по осям Х и У вводится корректирующий сигнал, поступающий с блока 10 на вход знаменателя блока 11 деления. Этот сигнал пропорционален расстоянию от оси поворота манипулятора до проекции рабочей точки манипулятора на плоскость ХО У. Благодаря введению блоков 8 — 12 рабочая точка манипулятора отрабатывает движение в строго заданном направлении.

На вход синусно-косинусного преобразователя 8 поступает сигнал, пропорциональный длине звена 16 (Li) манипулятора.

С первого выхода синусно-косинусного преобразователя 8 на первый вход синуснокосинусного преобразователя 9 поступает сигнал, пропорциональный sinai. С второго выходы синусно-косинусного преобразователя 8 на второй вход синусно-косинусного преобразователя 9 и на первый вход сумматора 10 поступает сигнал, пропорциональный

Li созаь С выхода синусно-косинусного преобразователя 9 на второй вход сумматора 10 с коэффициентом передачи пропорциональным длине звена 18 (L ) манипулятора поступает сигнал, пропорциональный з(па slnQg — cosRi cosQg. Таким образом на выходе сумматора 10 получается сигнал, пропорциональный расстоянию от оси поворота манипулятора до проекции рабочей точки манипулятора на плоскость ХОУ.

На вход числителя блока 11 деления поступает сигнал с синусно-косинусного преобразователя 7. На вход знаменателя блока 11 деления поступает сигнал с сумматора 10.

1282077

С выхода блока 11 деления сигнал поступает на вход привода 4.

Формула изобретения

1. Устройство для управления исполнительным механизмом манипулятора, содержащее задатчик управляющих сигналов, последовательно соединенные первые синусно-косинусный преобразователь и привод, последовательно подключенные вторые синусно-косинусный преобразователь и привод третий привод и третий синусно-косинусный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в нем первый и второй выходы задатчика управляющих сигналов соединены с соответствующими входами установленного на оси поворотного основанния исполнительного механизма третьего синусно-коси нусного преобразователя, первый выход которого подключен к входу третьего привода, а второй выход — к первым входам первого и второго установленных на осях шарнирных соединений синуснокосинусных преобразователей, соединенных вторыми входами с третьим выходом задатчика управляющих сигналов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные задатчик опорного сигнала, четвертый и пятый синус10 но-косинусные преобразователи, установленные на осях шарнирных соединений звеньев исполнительного механизма, сумматор и блок деления, через второй вход которого первый выход третьего синусно-косинусного преобразователя подключен к входу третьего привода, причем второй выход четвертого синусно-KocKHvcHoro преобразователя соединен с вторым входом пятого синусно-косинусного преобразователя, а первый выход — с вторым входом сумматора.

1282077 авиа. 2

Составитель Е. Политов

Редактор И. Дербак Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 7178 45 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4