Устройство для управления копирующим манипулятором

 

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано при создании копирующих манипуляторов для погрузочно-разгрузочных работ. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства за счет уменьшения ускорений при трогании, переключении скоростей и остановке гидродвигателя. Устройство содержит для каждой степени подвижности задатчик перемеш.ения, соединенный через сумматор с входами первого, второго и третьего пороговых элементов. Сигналы с пороговых элементов поступают далее через формирователи на блок сравнения. Сигнал с первого порогового элемента подается , кроме того, на фазочувстви ельный блок. На блок сравнения поступает также сигнал от реверсивного счетчика, запуск которого осуществляется от генератора импульсов через элемент И по команде от элемента НЕ. К выходам реверсивного счетчика и триггера , связанного с фоточувствительным блоком , подключен коммутатор, воздействуюший на трехпозиционные электрогидрораспределители, управляющие работой гидродвигателя . Премещение гидродвигателя фиксируется датчиком перемещения. Устройство имеет три рабочие скорости и четыре промежуточные . 1 ил. (С (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4261830/31-08 (22) 15.06.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. H. Образцова (72) В. В. Длоугий, А. В. Артемьев и С. О. Суздальский (53) 621-229.72 (088.8) (56) Исследование опытного образца манипулятора для разгрузки рефрижираторных вагонов в стендовых и производственных условиях. Отчет по НИР, 1984, сс. 80 — 82, 129. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

КОПИРУЮЩИМ МАНИПУЛЯТОРОМ (57) Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано при создании копирующих манипуляторов для погрузочно-разгрузочных работ. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства за счет уменьше„„ЯЦ„„1450999 А 1 (51) 4 В 25 1 13/00, 3/00 ния ускорений при трогании, переключении скоростей и остановке гидродвигателя. Устройство содержит для каждой степени подвижности задатчик перемещения, соединенный через сумматор с входами первого, второго и третьего пороговых элементов. Сигналы с пороговых элементов поступают далее через формирователи на блок сравнения.

Сигнал с первого порогового элемента подается, кроме того, на фазочувствительный блок. На блок сравнения поступает также сигнал от реверсивного счетчика, запуск которого осуществляется от генератора импульсов через элемент И по команде от элемента

HE. К выходам реверсивного счетчика и триг гера, связанного с фоточувствительным блоком, подключен ком мутатор, воздействующий на трехпозиционные электрогидрораспределители, управляющие работой гидродвигателя. Премещение гидродвигателя фиксируется датчиком перемещения. Устройство имеет три рабочие скорости и четыре промежуточные. 1 ил.

1450999

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании копирующих манипуляторов для погрузочноразгрузочных работ.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик устройства за счет уменьшения ускорений при трогании, переключении скоростей и остановке гидродвигателя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит задатчик 1 перемещения, сумматор 2, первый, второй и третий пороговые элементы 3 — 5, первый, второй и третий формирователь 6, 7 и 8 соответственно, блок 9 сравнения, фазочувствительный блок 10, триггер 11, реверсивный счетчик 12 генератор 13 импульсов, элемент И 14; элемент HE 15; коммутатор 16, электрогидрораспределители 17, гидродвигатель 18; датчик

19 перемещения.

Устройство работает следующим образом

В исходном положении задающая рукоятка и звено манипулятора согласно принципу копирования находятся в согласованном положении. Выходные сигналы задатчика 1 и датчика 19 перемещения равны по величине, а выходной сигнал сумматора 2 равен нулю. Пороговые элементы 3 — 5 закрыты. Триггер 11 находится в одном из двух своих состояний. Формирователи 6 — 8, блок

9 сравнения и реверсивный счетчик 12 находятся в нулевых состояниях. Элемент И 14 закрыт. Выходы коммутатора 16 обесточены.

Трехпозиционные электрогидрораспределители 17 находятся в позиции «Заперто».

Гидродвигатель 18 неподвижен.

При перемещении задающей рукоятки на выходе сумматора 2 появляется электрический сигнал, пропорциональный рассогласованию положений задающей рукоятки и звена манипулятора. При увеличении выходного сигнала сумматора 2 срабатывает первый пороговый элемент 3. Выходной сигнал первого порогового элемента 3 поступает на вход фазочувствительного блока 10 и триггера 11, которые формируют сигнал «Вперед» или «Назад», поступающий далее на вход коммутатора 16, а также на вход формирователя 6. На выходе формирователя 6 появляется «1», а на входе блока 9 сравнения — число А, соответствующее состоянию 001.

Блок 9 сравнения сравнивает число А с числом В, поступившим от реверсивного счетчика 12 и равным нулю в виду того, что предшествующее состояние реверсивного счетчика 12 соответствовало покою. Так как

А>В, на котором выходе блока сравнения 9 появляется сигнал «Сложение», поступающий далее на вход реверсивного счетчика

12, а на первом выходе — сигнал «Пуск», поступающий далее через элемент НЕ 15 на вход элемента И 14, который соединяет ге20

50 нератор 13 импульсов с реверсивным счетчиком 12.

Запущенный от импульса генератора 13 реверсивный счетчик 12 изменяет свое состояние на единицу: 001, число В становится равным числу А, в резульатате чего сигнал

«Сложение» на втором выходе блока 9 сравнения исчезает, а на первом выходе блока

9 сравнения появляется сигнал «Останов».

Реверсивный счетчик 12 останавливается в состоянии 001. Выходные сигналы от реверсивного счетчика 12 поступают на вход коммутатора 16, который включает первый трех; позиционный электроуправляемый гидрораспределитель 17. Позиция гидрораспределителя «Вперед» или «Назад» определяется коммутатором 16 в соответствии с выходным сигналом блока 10 определения направления движения. Первый трехпозиционный электроуправляемый гидрораспределитель 17 подключает полости гидродвигателя 18 к напору и сливу, и в соответствии с включенной позицией гидродвигатель 18 на первой скорости перемещает звено манипулятора вперед или назад.

При дальнейшем увеличении рассогласования между манипулятором и задающей рукояткой увеличивается выходной сигнал сумматора 2, срабатывает второй пороговый элемент 4. На входе блока сравнения 9 формируется состояние 010. Выходной сигнал от реверсивного счетчика 12 поступает на вход коммутатора 16, который выключает первый и включает второй трехпозиционный электрогидрораспределитель 17 в ту же позицию, что и ранее включенный первый гидрораспределитель 17. Гидродвигатель 18 на второй скорости продолжает перемещение звена манипулятора в прежнем направлении.

Поскольку во втором состоянии 010 равенство чисел А и В не наступило, реверсивный счетчик 12 по команде следующего импульса, прибавив еще одну единицу, переходит в состояние 011. Теперь А =В и реверсивный счетчик 12 останавливается. Коммутатор 16 включает параллельно второму гидрораспределителю 17 первый. Гидродвигатель 18.на третьей скорости продолжает перемещение звена манипулятора в прежнем направлении.

При дальнейшем увеличении рассогласования до срабатывания третьего порогового элемента 5 на входе блока 9 сравнения формируется состояние 111. Блок 9 сравнения снова включает реверсивный счетчик 12 на сложение и тот последовательно с частотой импульсов генератора 13, принимает состояния 100, 101, 110 и 111, после чего останавливается. Коммутатор 16 выключает второй и первый трехпозиционные электрогидрораспределители 17 и последовательно включает соответственно третий; третий и первый; тре1450999

Составитель Е. Политов

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 7021/12 Тираж 778 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 тий и второй; третий, второй и первый гидрораспределители 17. Гидродвигатель 18, продолжая перемещать звено манипулятора, переходит соответственно на четвертую, пятую, шестую и седьмую скорости.

По мере отработки звеном манипулятора перемещение задающей рукоятки рассогласование уменьшается, и скорости гидродвигателя 18 убывают в обратном порядке. Работа элементов системы управления производится аналогично описанной с той лишь разницей, что счетчик работает в режиме

«Вычитание».

Так как на входе блока сравнения возможны три отличные от покоя состояния

001, 011 и 111, а реверсивный счетчик 12 имеет семь отличных от нуля состояний 001, 010, 011, 100, 101,.110 и 111, то гидродвигатель 18 имеет три рабочие скорости: первая, соответствующая состоянию 001; третья, соответствующая состоянию 011; седьмая, соответствующая состоянию 111; и четыре промежуточные скорости: вторая, соответствующая состоянию 010; четвертая, соответствующая состоянию 100; пятая, соответствующая состоянию 101; шестая, соответствующая состоянию 110, которые переключаются автоматически с частотой следования импульсов от генератора 13. Первая рабочая скорость гидродвигателей 18 манипулятора является «посадочной» и служит для трогания и остановки. Третья скорость является «ориентирующей» и служит для захвата и укладки груза. Седьмая скорость является «транспортной» и служит для переноса груза и возврата манипулятора в исходное положение.

Формула изобретения

Устройство для управления копирующим манипулятором, содержащее последовательно соединенные задатчик перемещения, сумматор, первый пороговый элемент, фазочувствительный блок, триггер и коммутатор, подключенный первыми и вторыми выходами соответственно к входам первого и второго электрогидрораспределителей, выходы которых соединены с входом гидродвигателя, .связанного с датчиком перемещения, выход которого подключен к второму входу сумматора, соединенного .выходом через первый и второй пороговые элементы соответственно с входами первого и второго формирователей

15 сигнала, второй выход фазочувствительного блока подключен к второму входу триггера, второй выход которого соединен с соответствующим входом коммутатора, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, оно содержит третий электрогидрораспределитель, генератор импульсов и последовательно соединенные третий пороговый элемент, третий формирователь сигнала, блок сравнения, элемент НЕ, элемент

И и реверсивнь1й счетчик, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам блока сравнения, первый, второй и третий входы которого соединен с выходом соответствующих формирователей сигнала, а четвертый, пятый и шестой входыс

З0 соответственно с первым, вторым и третьим выходами реверсивного счетчика и третьим, четвертым и пятым входами коммутатора, подключенного третьими выходами к входам третьего электрогидрораспределителя, выход которого соединен с входом гидродвигателя, а выход генератора импульсов соединен с. вторым входом элемента И.