Устройство для управления дистанционным манипулятором

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании дистанционных манипуляторов. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения влияния постоянных времени апериодических блоков. Для этого в устройство, содержащее последовательно соединенные задающий орган, блоки нелинейных преобразователей, сумматоров, интеграторов, а также блок приводов, связанный с исполнительным органом, дополнительно введены последовательно соединенные второй блок сумматоров и блок логического дифференцирования, выход которого соединен с первым блоком сумматоров, а входы второго блока сумматоров связаны с выходами задающего органа и блока нелиейных преобразователей. 2 ил. оо ел ел N 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ю114 В 25 J 13 00

3CKC8%3i! ц, ЯКОТЕ А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4012585/25-08 (22) 24.01.86 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (72) В. П. Березкин, М. С. Гудков, В. Ф. Суслов и А. Д. Городецкий (53) 621-229.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 633725, кл. В 25 J 13/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДИСТАНЦИОННЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании дистанционных манипуляторов. Целью изобретения является повышение точ„„5U„„1355481 А 1 ности за счет исключения влияния постоянных времени апериодических блоков. Для этого в устройство, содержащее последовательно соединенные задающий орган, блоки нелинейных преобразователей, сумматоров, интеграторов, а также блок приводов, связанный с исполнительным органом, дополнительно введены последовательно соединенные второй блок сумматоров и блок логического дифференцирования, выход которого соединен с первым блоком сумматоров, а входы второго блока сумматоров связаны с выходами задающего органа и блока нелиейных преобразователей. 2 ил.

1355481

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

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет исключения влияния постоянных времени апериодических блоков.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема одной регулируемой координаты.

Схема устройства на фиг. 1 содержит задающий орган 1, блок 2 нелинейных преобразователей, первый блок 3 сумматора, блок

4 интеграторов, второй блок 5 сумматоров, блок 6 дифференцирования, блок 7 приводов, исполнительный орган 8 и оператор 9.

Схема на фиг. 2 содержит нелинейный преобразователь (блок) 10, первый и второй сумматоры 11 и 12 соответственно, интегратор 13, первый и второй пороговые элементы

14 и 15 соответственно, ключ 16, элемент

ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 17, дифференциатор 18, элемент 19 логического дифференцирования, привод 20, сустав 21 исполнительного органа и выходные сигналы соответствующих блоков.

Устройство работает следующим образом, Устройство может работать в двух режимах: псевдопозиционном, представляющем собой комбинацию двух режимов позиционного и останов, и скоростном.

Режим работы определяется величиной сигнала U»;, а в псевдопозиционном режиме еще и знаком сигнала U.. ;, задаваемого оператором 9 с помощью рукоятки задающего органа 1. Переход с одного режима на другой производится автоматически индивидуально для каждого сустава исполнительного органа 8. В псевдопозиционном режиме сигналы U. с задающей рукоятки (в этом режиме величины сигналов U,; находятся в пределах соответствующей зоны нечувствительности +-14 блока 2 нелинейных преобразователей) подаются через второй блок 5 сумматоров в блок 6 логического диффсренцирования. Если знаки сигналов Е1-; и

Uax; B блоке 6 coBfl3+BloT, To Hl HB.tlbl 13»; подаются через блок 4 интеграторов на блок

7 приводов, которые вызывают перемещение суставов исполнительного органа 8 на углы, пропорциональные величине отклонения задающего органа !, Если знаки U.;; в блоке 6 противоположны знакам U. „то на выходах блока 6 сигналы равны нулю, а в блок 7 приводов поступают сигналы с блока

4 интеграторов, записанные там на последний момент времени, т.е. суставы исполнительного органа 8 находятся в неподвижном положении с координатами, соответствующими сигналам с блока 4.

В скоростном режиме сигналы U-.; с задающего органа l (в этом режиме величины сигналов U.-; находятся за пределами зоны нечувствительности:+ 14) подаются через первый блок 3 сумматоров на блок 4 интеграторов, а с его выхода пропорциональные скоростному перемещению суставов исполнительного органа 8 подаются в блок 7.

Более подробно работа устройства поясняется функциональной схемой управления одним суставом исполнительного органа 8 (фиг. 2).

Оператор 9, воздействует (отклоняет, например, вправо) на задающий орган, сигнал U-, пропорциональный этому воздействию, подается на блок 10 и на первый вход сумматора 12.

Если — U(U- (Uo, то устройство работает в псевдопозиционном режиме

Ul l = — U"= Ulo, 5

15 полнительного органа остается в неподвижном состоянии до тех пор, пока орган не возвратится в нулевое (начальное! положение и оператором 9 не произведет ее отклонение снова вправо или влево. Это режим оста нова.

В скоростном режиме — 14о)11„)Ьо, сигна.л U q== Ulo+ U>x

50 где Е!»= О, так как Ull= U-- — Ulo=);

Uii= О; так как U-= Ulo.

Сигнал LI lz интегрируется в блоке 13.

Таким образом, сигнал U. от воздействия оператора 9 на задающий орган 1 пропорционален скорости перемещения сустава

2Е исполнительного органа. где Uio= О, таким образом, Uli== 11-.

Сигнал U I подается на вход порогового элемента 14 и на вход дифференциатора 18, Блок 14 срабатывает и выдает на первый вход элемента 17 сигнал, равный логической единице. С блока 18 продифференцированный сигнал Е.Е подается на вход элемента 15 и на информационный вход ключа 16. Блок 15 срабатывает, так как знак сигнала Uia совпадает со знаком сигнала U i (оператор не менял направление воздействия на задающий орган 1) и на втором входе элемента 17 появляется сигнал, равный логической единице. Таким образом, 30 на выходе элемента 17 появляется сигнал, равный логической единице, ключ 16 срабатывает и сигнал U >== U- через ключ 16 подается на второй вход сумматора 11

Uig== U(o+ 13...ч=) UI = Lax

Сигнал интегрируется в блоке 13 и пода3 ется на привод 20, который перемещает сустав 21 на угол, пропорциональный величине отклонения задающего органа l.

Это позиционный режим управления.

Если оператор 9 поменял отклонение органа 1, то сигнал Uis становится другого

40 знака, следовательно, на втором входе элемента 17 появляется сигнал логического нуля, ключ 16 разомкнется, На интеграторе !3 запоминается последний на данный момент времени сигнал U-, сустав 21 ис1355481

Формула изобретения фиг2

Составитель Е. Политов

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5465/17 Тираж 952 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Таким образом, переход из режима в режим осуществляется автоматически без дополнительных команд по уровню сигнала.

Устройство для управления дистанционным манипулятором, содержащее последовательно соединенные задающий орган, блок нелинейных преобразователей, первый блок сумматоров, блок интеграторов и блок приводов, связанный с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй блок сумматоров и блок логического дифференцирования, выход которого подключен к второму входу первого блока сумматоров, первый вход второго блока сумматоров соединен с выходом задающего органа, а t0 второй вход — с выходом блока нелинейных преобразователей.