Электропривод робота



Электропривод робота
Электропривод робота
Электропривод робота

 


Владельцы патента RU 2488479:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов. В электропривод робота дополнительно введены четвертый синусный функциональный преобразователь, десятый и одиннадцатый блоки умножения, а также второй датчик ускорения и соответствующие связи. Изобретение позволяет сформировать дополнительный сигнал управления, подаваемый на вход электропривода, который обеспечивает формирование моментного воздействия, необходимого для обеспечения полной инвариантности его показателей качества к непрерывно изменяющимся параметрам нагрузки. 2 ил.

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании электроприводов роботов.

Известно устройство для управления приводом робота, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, первый вход которого является входом устройства, второй сумматор, первый блок умножения, третий сумматор, усилитель и электродвигатель, связанный непосредственно с первым датчиком скорости и через редуктор - с первым датчиком положения, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, последовательно подключенные второй датчик скорости, второй блок умножения, третий блок умножения и четвертый сумматор, второй вход которого соединен с вторым входом второго сумматора и выходом первого датчика скорости, третий вход - с выходом релейного элемента, подключенного входом к второму входу третьего блока умножения и выходу первого датчика скорости, а выход - со вторым входом третьего сумматора, последовательно соединенные датчик массы и пятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого задатчика сигнала, а выход - к второму входу первого блока умножения, последовательно соединенные второй датчик положения, первый косинусный функциональный преобразователь, четвертый блок умножения, шестой сумматор, второй вход которого подключен к выходу второго задатчика сигнала, пятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика ускорения, а выход - с четвертым входом четвертого сумматора, последовательно соединенные третий задатчик сигнала, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и шестой блок умножения, второй вход которого через второй синусный функциональный преобразователь подключен к выходу второго датчика положения, а выход - к второму входу второго блока умножения, причем второй вход четвертого блока умножения соединен с выходом седьмого сумматора, его выход - с третьим входом пятого сумматора, пятый вход четвертого сумматора через седьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, подключен к выходу второго датчика скорости, последовательно соединенные четвертый задатчик сигнала, восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика массы и третьему входу шестого сумматора, и восьмой блок умножения, второй вход которого через третий синусный функциональный преобразователь соединен с выходом первого датчика положения, а также последовательно соединенные девятый сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков положения, четвертый синусный функциональный преобразователь и девятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, десятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу восьмого блока умножения и десятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго датчика ускорения, а выход - с шестым входом четвертого сумматора, последовательно соединенные пятый косинусный функциональный преобразователь, вход которого подключен к выходу первого датчика положения, одиннадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу восьмого сумматора, одиннадцатый сумматор, второй вход которого через последовательно соединенные шестой косинусный функциональный преобразователь и двенадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, соединен с выходом девятого сумматора, и тринадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу третьего датчика ускорения, а выход - к седьмому входу четвертого сумматора (см. патент России №2272312, БИ №8, 2006 г.).

Его недостатком является то, что в нем отсутствует полная инвариантность динамических свойств рассматриваемого электропривода к непрерывным изменениям его моментных нагрузочных характеристик, поскольку здесь рассматривается робот с другой кинематической схемой.

Известен также электропривод робота, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения, второй сумматор, усилитель и электродвигатель, связанный с первым датчиком 6 скорости непосредственно и через редуктор - с шестерней, приводящей в движение рейку, закрепленную неподвижно на втором телескопическом звене исполнительного органа робота, и первый датчик положения, измеряющий положение этого второго звена относительно его горизонтальной оси вращения, последовательно соединенные релейный блок и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого датчика скорости, входу релейного блока и второму входу первого сумматора, а выход - ко второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого сумматора, последовательно соединенные первый задатчик сигнала, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого датчика положения и с первым входом пятого сумматора, подключенного вторым входом к входу устройства, а выходом - к первому входу первого сумматора, шестой сумматор, ко второму входу которого подключен второй задатчик сигнала, второй блок умножения, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, и третий блок умножения, второй вход которого через первый квадратор подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к третьему входу третьего сумматора, а также датчик массы, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго блоков умножения, последовательно соединенные третий датчик скорости, четвертый блок умножения, второй квадратор и пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, а выход - к четвертому входу третьего сумматора, последовательно соединенные второй датчик положения, первый синусный функциональный преобразователь, шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого синусного функционального преобразователя, а выход - к пятому входу третьего сумматора, второй вход четвертого блока умножения через второй косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу второго датчика положения, последовательно соединенные третий задатчик сигнала, девятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, седьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго косинусного функционального преобразователя, восьмой блок умножения, второй вход которого через третий косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу третьего датчика положения, и девятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика ускорения, а выход - с шестым входом третьего сумматора (см. патент России №2424894, БИ №21, 2011 г.).

Данное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемому решению.

Недостатком прототипа также является то, что в нем отсутствует полная инвариантность динамических свойств рассматриваемого электропривода к непрерывным изменениям его моментных нагрузочных характеристик, поскольку в нем рассматривается робот с кинематической схемой, имеющей лишь четыре степени подвижности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение полной инвариантности динамических свойств рассматриваемого электропривода к непрерывным и быстрым изменениям его динамических моментных нагрузочных характеристик при движении конкретного робота с заданной кинематической схемой исполнительного органа по всем его пяти степеням подвижности.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого технического решения, выражается в формировании дополнительного сигнала управления, подаваемого на вход электропривода, который обеспечивает формирование моментного воздействия, необходимого для обеспечения полной инвариантности его показателей качества к непрерывно изменяющимся параметрам нагрузки.

Поставленная задача решается тем, что в электропривод робота, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения, второй сумматор, усилитель и электродвигатель, связанный с первым датчиком 6 скорости непосредственно и через редуктор - с шестерней, приводящей в движение рейку, закрепленную неподвижно на втором телескопическом звене исполнительного органа робота, и первый датчик положения, измеряющий положение этого второго звена относительно его горизонтальной оси вращения, последовательно соединенные релейный блок и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого датчика скорости, входу релейного блока и второму входу первого сумматора, а выход - ко второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого сумматора, последовательно соединенные первый задатчик сигнала, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого датчика положения и с первым входом пятого сумматора, подключенного вторым входом к входу устройства, а выходом - к первому входу первого сумматора, шестой сумматор, ко второму входу которого подключен второй задатчик сигнала, второй блок умножения, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, и третий блок умножения, второй вход которого через первый квадратор подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к третьему входу третьего сумматора, а также датчик массы, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго блоков умножения, последовательно соединенные третий датчик скорости, четвертый блок умножения, второй квадратор и пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, а выход - к четвертому входу третьего сумматора, последовательно соединенные второй датчик положения, первый синусный функциональный преобразователь, шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого синусного функционального преобразователя, а выход - к пятому входу третьего сумматора, второй вход четвертого блока умножения через второй косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу второго датчика положения, последовательно соединенные третий задатчик сигнала, девятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, седьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго косинусного функционального преобразователя, восьмой блок умножения, второй вход которого через третий косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу третьего датчика положения, и девятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика ускорения, а выход - с шестым входом третьего сумматора, дополнительно вводятся последовательно соединенные четвертый синусный функциональный преобразователь, подключенный входом к выходу третьего датчика положения, десятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока умножения, и одиннадцатый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго датчика ускорения, а выход - с седьмым входом третьего сумматора.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналога и прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают высокую точность и устойчивость работы электропривода рассматриваемого робота в условиях существенного изменения его параметров нагрузки.

На фиг.1 дана блок-схема предлагаемого электропривода робота, а на фиг.2 - кинематическая схема исполнительного органа этого робота.

Электропривод робота содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, первый блок 2 умножения, второй сумматор 3, усилитель 4 и электродвигатель 5, связанный с первым датчиком 6 скорости непосредственно и через редуктор 7 - с шестерней 8, приводящей в движение рейку, закрепленную неподвижно на втором телескопическом звене исполнительного органа робота, и первый датчик 9 положения, измеряющий положение этого второго звена относительно его горизонтальной оси вращения, последовательно соединенные релейный блок 10 и третий сумматор 11, второй вход которого подключен к выходу первого датчика 6 скорости, входу релейного блока 10 и второму входу первого сумматора 1, а выход - ко второму входу второго сумматора 3, третий вход которого соединен с выходом первого сумматора 1, последовательно соединенные первый задатчик 12 сигнала, четвертый сумматор 13, второй вход которого соединен с выходом первого датчика 9 положения и с первым входом пятого сумматора 14, подключенного вторым входом к входу устройства, а выходом - к первому входу первого сумматора 1, шестой сумматор 15, ко второму входу которого подключен второй задатчик 16 сигнала, второй блок 17 умножения, седьмой сумматор 18, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора 13, и третий блок 19 умножения, второй вход которого через первый квадратор 20 подключен к выходу второго датчика 21 скорости, а выход - к третьему входу третьего сумматора 11, а также датчик 22 массы, выход которого подключен ко вторым входам первого 2 и второго 17 блоков умножения, последовательно соединенные третий датчик 23 скорости, четвертый блок 24 умножения, второй квадратор 25 и пятый блок 26 умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора 18, а выход - к четвертому входу третьего сумматора 11, последовательно соединенные второй датчик 27 положения, первый синусный функциональный преобразователь 28, шестой блок 29 умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика 22 массы, и восьмой сумматор 30, второй вход которого подключен к выходу первого синусного функционального преобразователя 28, а выход - к пятому входу третьего сумматора 11, второй вход четвертого блока 24 умножения через второй косинусный функциональный преобразователь 31 подключен к выходу второго датчика 27 положения, последовательно соединенные третий задатчик 32 сигнала, девятый сумматор 33, второй вход которого подключен к выходу датчика 22 массы, седьмой блок 34 умножения, второй вход которого соединен с выходом второго косинусного функционального преобразователя 31, восьмой блок 35 умножения, второй вход которого через третий косинусный функциональный преобразователь 36 подключен к выходу третьего датчика 37 положения, и девятый блок 38 умножения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика 39 ускорения, а выход - с шестым входом третьего сумматора 11, последовательно соединенные четвертый синусный функциональный преобразователь 40, подключенный входом к выходу третьего датчика 37 положения, десятый блок 41 умножения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока 34 умножения, и одиннадцатый блок 42 умножения, второй вход которого соединен с выходом второго датчика 43 ускорения, а выход - с седьмым входом третьего сумматора 11.

На фиг.1 и 2 введены следующие обозначения: qвх - сигнал с выхода программного устройства; ε - сигнал ошибки электропривода; U*, U - соответственно усиливаемый сигнал и сигнал управления электродвигателем 5; q1, q2, q3, q4, q5 - соответствующие обобщенные кординаты исполнительного органа робота; q ˙ 1 , q ˙ 2 - скорости изменения соответствующих обобщенных координат; α ˙ 3 - скорость вращения ротора электродвигателя; q ¨ 4 , q ¨ 5 - ускорение четвертой обобщенной координаты; m1, m2, mГ - соответственно, массы первого, второго звеньев исполнительного органа и захваченного груза; l 2 * - расстояние от оси вращения второго звена до его центра масс при q3=0; l2 - расстояние от центра масс второго звена до средней точки схвата.

В изобретении рассматривается электропривод, который управляет координатой q3, обеспечивая выдвижение второго телескопического звена исполнительного органа робота (см. фиг.2).

Устройство работает следующим образом. Сигнал ошибки 8 с выхода сумматора 14 после коррекции в блоках 1, 2, 3, усиливаясь, поступает на электродвигатель 5, приводя его вал во вращательное движение с направлением и скоростью (ускорением), зависящими от величины поступающего сигнала ε, моментов трения и внешнего моментного воздействия. Электропривод при работе с различными грузами, а также за счет взаимовлияния степеней подвижности исполнительного органа обладает переменными моментными характеристиками, которые могут меняться в широких пределах. Это снижает качественные показатели электропривода и даже приводит к потере устойчивости его работы.

Второе звено исполнительного органа перемещается электроприводом с помощью передачи шестерня-рейка. Причем рейка установлена вдоль второго звена, а шестерня - на выходном валу редуктора 7 электропривода и имеет радиус r. Несложно показать, что в процессе движения исполнительного органа робота, на его второе звено со стороны электропривода действует сила

P 3 = ( m 3 + m Г ) q ¨ 3 [ m 2 ( l 2 * + q 3 ) + m Г ( l 2 * + q 3 + l 2 ) ] ( q ˙ 2 2 + q ˙ 1 2 cos 2 q 2 ) + ( m 3 + m Г ) ( g sin q 2 + q ¨ 4 cos q 1 cos q 2 q ¨ 5 sin q 1 cos q 2 )

где g - ускорение свободного падения.

Сила Р3 в процессе движения исполнительного органа создает на выходном валу редуктора 7 момент, равный

M B = P 3 r . ( 1 )

С учетом соотношения (1), а также уравнения электрической U = i R + K ω α ˙ 3 и механической i K M ( J + H * ) α ¨ 3 + M C T P + K B α ˙ 3 + M B H * цепей электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами или независимого возбуждения, рассматриваемый электропривод, управляющий координатой q3, можно описать следующим дифференциальным уравнением

K y K M U * = R ( J + H * ) α ¨ 3 + ( R K B + K M K ω ) α ˙ 3 + R M C T P + R M B H * , ( 2 )

где R - активное сопротивление якорной цепи электродвигателя; J - момент инерции его якоря и вращающихся частей редуктора, приведенный к валу электродвигателя; KM - коэффициент крутящего момента; Kω - коэффициент противо-ЭДС; KB - коэффициент вязкого трения; Ky - коэффициент усиления усилителя 4; MCTP - приведенный к валу электродвигателя момент сухого трения; i - ток якоря электродвигателя 5; iP - передаточное отношение редуктора; H * = r 2 ( m 2 + m Г ) / i p 2 ; M B H * = r ( m 2 + m Г ) ( g sin q 2 + q ¨ 4 cos q 1 cos q 2 q ¨ 5 sin q 1 cos q 2 ) / i P r [ m 2 ( l 2 * + q 3 ) + m Г ( l 2 * + q 3 + l 2 ) ] ( q ˙ 2 2 + q ˙ 1 2 cos 2 q 2 ) / i P

Из уравнения (2) видно, что его параметры, а следовательно, параметры и динамические свойства электропривода, управляющего координатой q3, являются существенно переменными, зависящими от q1, q2, q3, q ˙ 2 , q ˙ 3 , q ¨ 4 , q ¨ : 5 и mГ. В связи с этим для качественного управления координатой q3 необходимо точно компенсировать отрицательное влияние изменения mГ и q1, q2, q3, q ˙ 2 , q ˙ 3 , q ¨ 4 , q ¨ 5 на динамические свойства рассматриваемого электропривода. То есть сформировать такое корректирующее устройство, которое застабилизировало бы параметры этого электропривода так, чтобы он описывался дифференциальным уравнением с постоянными желаемыми параметрами.

Первый положительный вход сумматора 1 (со стороны сумматора 14) имеет единичный коэффициент усиления, а его второй отрицательный вход - коэффициент усиления Kω/Ky. Следовательно, на выходе сумматора 1 формируется сигнал ε K ω K y α ˙ 3 . Первый и второй положительные входы сумматоров 13 и 15 имеют единичные коэффициенты усиления. На выходах первого 12 и второго 16 задатчиков сигнала соответственно формируются сигналы l 2 * = c o n s t , l 2 = c o n s t . В результате на выходе сумматора 13 формируется сигнал l 2 * + q 3 , а на выходе сумматора 15 - сигнал l 2 * + q 3 + l 2 , т.к. датчик 9 измеряет координату q3.

Датчики 37, 27 и 9 установлены соответственно в первой, второй и третьей степенях подвижности исполнительного органа (см. фиг.2) и измеряют величины q1, q2 и q3, соответственно. Датчики 23, 21 и 6 также установлены соответственно в первой, второй и третьей степенях подвижности исполнительного органа (см. фиг.2) и измеряют величины q ˙ 1 , q ˙ 2 и α ˙ 3 , соответственно, а датчики 39 и 43 - в четвертой и пятой степенях подвижности исполнительного органа и измеряют величины q ¨ 4 , q ¨ : 5 , соответственно.

Первый положительный вход сумматора 18 (со стороны блока 17) имеет коэффициент усиления r/iP, a его второй положительный вход - коэффициент усиления rm2/iP. В результате на выходе сумматора 18 формируется сигнал r [ m 2 ( l 2 * + q 3 ) + m Г ( l 2 * + q 3 + l 2 ) ] / i P , на выходе блока 19 - сигнал r [ m 2 ( l 2 * + q 3 ) + m Г ( l 2 * + q 3 + l 2 ) ] q ˙ 2 2 / i P , а на выходе блока 26 - сигнал r [ m 2 ( l 2 * + q 3 ) + m Г ( l 2 * + q 3 + l 2 ) ] cos 2 ( q 2 ) q ˙ 1 2 / i P .

Первый (со стороны блока 29) и второй положительные входы сумматора 30 соответственно имеют коэффициенты усиления rg/iP и m2rg/iP. В результате на выходе этого сумматора формируется сигнал rg(m2+mr)sin(q2)/iP.

На выходе задатчика 32 формируется сигнал m2. Первый и второй положительные входы сумматора 33 имеют коэффициенты усиления r/iP. В результате на выходе блока 38 формируется сигнал r q ¨ 4 ( m 2 + m Г ) cos q 1 cos q 2 / i P , а на выходе блока 42 - сигнал r q ¨ 5 ( m 2 + m Г ) sin q 1 cos q 2 / i P .

Выходной сигнал релейного блока 10 имеет вид

U в ы х 10 = { M T α ˙ 3 > 0, M T п р и α ˙ 3 < 0, 0 α ˙ 3 = 0,

где |MT| - величина момента сухого трения при движении.

Первый положительный вход сумматора 11 (со стороны блока 10) имеет единичный коэффициент усиления, второй положительный (со стороны датчика 6) - коэффициент усиления ( K M K ω R + K B ) , третий (со стороны блока 19), четвертый (со стороны блока 26) и седьмой (со стороны блока 42) отрицательные, а также пятый (со стороны сумматора 30) и шестой (со стороны блока 38) его положительные входы имеют единичные коэффициенты усиления. В результате на выходе сумматора 11 формируется сигнал M T s i g n α ˙ 3 ( K M K ω R + K B ) α ˙ 3 + M B H * .

Все входы сумматора 3 положительные. Его первый вход (со стороны блока 2) имеет коэффициент усиления r 2 / ( i P 2 J H ) , второй вход (со стороны сумматора 11) - коэффициент усиления R/(KMKy), а третий (со стороны сумматора 1) - коэффициент усиления ( J + m 2 r 2 / i P 2 ) / J H .

В результате на выходе сумматора 3 формируется сигнал

U * = J + H * J H ( ε K ω K y α ˙ 3 ) + R K M K y [ M T s i g n α ˙ 3 + ( K M K ω R + K B ) α ˙ 3 + M B H * ] . ( 3 )

Несложно показать, что поскольку M T s i g n α ˙ 3 при движении электропривода достаточно точно соответствует МСТР, то после

подстановки полученного значения U* (3) в уравнение (2), уравнение (2) преобразуется в уравнение R J H α ¨ 3 + K M K ω α ˙ 3 = K M K y ε , с постоянными желаемыми параметрами. То есть заявляемый электропривод, управляющий координатой q3, будет обладать постоянными желаемыми динамическими свойствами и показателями качества.

Электропривод робота, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения, второй сумматор, усилитель и электродвигатель, связанный с первым датчиком скорости непосредственно и через редуктор - с шестерней, приводящей в движение рейку, закрепленную неподвижно на втором телескопическом звене исполнительного органа робота, и первый датчик положения, измеряющий положение этого второго звена относительно его горизонтальной оси вращения, последовательно соединенные релейный блок и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого датчика скорости, входу релейного блока и второму входу первого сумматора, а выход - ко второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого сумматора, последовательно соединенные первый задатчик сигнала, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого датчика положения и с первым входом пятого сумматора, подключенного вторым входом к входу устройства, а выходом - к первому входу первого сумматора, шестой сумматор, ко второму входу которого подключен второй задатчик сигнала, второй блок умножения, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора, и третий блок умножения, второй вход которого через первый квадратор подключен к выходу второго датчика скорости, а выход - к третьему входу третьего сумматора, а также датчик массы, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго блоков умножения, последовательно соединенные третий датчик скорости, четвертый блок умножения, второй квадратор и пятый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу седьмого сумматора, а выход - к четвертому входу третьего сумматора, последовательно соединенные второй датчик положения, первый синусный функциональный преобразователь, шестой блок умножения, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, и восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу первого синусного функционального преобразователя, а выход - к пятому входу третьего сумматора, второй вход четвертого блока умножения через второй косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу второго датчика положения, последовательно соединенные третий задатчик сигнала, девятый сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика массы, седьмой блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго косинусного функционального преобразователя, восьмой блок умножения, второй вход которого через третий косинусный функциональный преобразователь подключен к выходу третьего датчика положения, и девятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом первого датчика ускорения, а выход - с шестым входом третьего сумматора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные четвертый синусный функциональный преобразователь, подключенный входом к выходу третьего датчика положения, десятый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока умножения, и одиннадцатый блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго датчика ускорения, а выход - с седьмым входом третьего сумматора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления электроприводами манипуляторов. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления электроприводами манипуляторов. .
Изобретение относится к управлению лесными машинами, преимущественно манипуляторами, применяемыми, например, в лесной промышленности для подачи захватного-срезающего устройства (ЗСУ) или харвестерной головки или захвата манипулятора к стволу дерева, спила и/или перемещения его в зону разгрузки в пакет, штабель или на транспортное средство.

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидроприводам лесных манипуляторов. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов. .

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подвижными объектами, обеспечивающих их перемещение по заданной траектории с заданной скоростью в неопределенных средах.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания электроприводов роботов

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания систем управления электроприводами манипулятора

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ручных электродистанционных системах управления погрузочными манипуляторами. Устройство содержит корпус, манипуляционную рукоятку и датчики позиционирования. Манипуляционная рукоятка установлена посредством сферического шарнира на платформе, связанной с рукоятью-подлокотником. На стержне манипуляционной рукоятки установлена скользящая втулка, на внешней поверхности которой по окружности через 120° размещены сферические шарниры, в которых крепятся штанги датчиков позиционирования, другие концы которых связаны с платформой посредством цилиндрических шарниров. Изобретение обеспечивает повышение удобства и точности ручного управления манипулятором-триподом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области оказывающих минимальное инвазивное вмешательство медицинских процедур, включая хирургическое вмешательство и диагностические процедуры. Более точно, изобретение затрагивает способ и систему для оценки усилия и позволяет определять прилагаемые к пациенту усилия, прежде всего, кончиком инструмента минимального инвазивного вмешательства, но также на уровне отверстия доступа для инструмента в тело пациента. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания систем управления подводными роботами. Для формирования необходимых корректирующих сигналов и обеспечения полной компенсации эффектов взаимовлияния между степенями подвижности подводного робота и вязкого трения со стороны жидкости устройство для управления подводным роботом дополнительно снабжено третьим блоком умножения, четвертым сумматором, вторым усилителем, вторым движителем, третьим задатчиком сигнала, пятым сумматором, третьим усилителем, третьим движителем, первым, вторым и третьим датчиками положения, вторым и третьим датчиками скорости, четвертым блоком умножения, синусным и косинусным функциональными преобразователями. Изобретение позволяет обеспечить высокая точность управления подводным роботом в условиях существенного влияния вязкой окружающей среды. 1 ил.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания систем управления подводными роботами. Для формирования необходимых корректирующих сигналов устройство дополнительно содержит третий блок умножения, четвертый сумматор, второй усилитель, второй движитель, третий задатчик сигнала, пятый сумматор, третий усилитель, третий движитель, первый, второй и третий датчики положения, второй датчик скорости, четвертый и пятый блоки умножения, третий датчик скорости, первый синусный функциональный преобразователь, блок деления, шестой и седьмой блоки умножения, первый косинусный функциональный преобразователь, первый квадратор, шестой сумматор, восьмой, девятый и десятый блоки умножения, седьмой сумматор, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый блоки умножения, второй косинусный функциональный преобразователь, второй квадратор, пятнадцатый блок умножения, восьмой сумматор, шестнадцатый блок умножения, второй синусный функциональный преобразователь, третий квадратор, семнадцатый и восемнадцатый блоки умножения, четвертый квадратор, девятнадцатый, двадцатый, двадцать первый и двадцать второй блоки умножения. Изобретение позволяет обеспечить высокую точность управления в условиях существенного влияния вязкой окружающей среды. 1 ил.

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подвижными объектами, обеспечивающих их перемещение по заданной траектории с заданной скоростью в неопределенных средах. Технический результат - уменьшение отклонения фактической траектории объекта управления от заданной, а значит, и сокращение затрат времени на реализацию заданной траектории. Устройство управления подвижным объектом содержит планировщик траектории, три вычислителя матричных коэффициентов, вычислитель сигнала управления, два блока транспонирования матриц, блок датчиков информации, блок сенсорного обеспечения, блок формирования вектора нелинейных элементов, блок формирования матрицы коэффициентов управления, блок формирования матрицы - производной вектор-столбца внешних скоростей по вектор-строке внутренних координат, блок формирования матрицы - производной вектор-столбца внешних скоростей по вектор-строке внешних координат, блок формирования вектора внешних скоростей, пороговое устройство, измеритель диапазона изменения угла визирования препятствия и расстояния до него, блок расчета поправки сигнала управления, сумматор, исполнительное устройство и механическую систему. 5 ил.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для создания систем управления электроприводами манипулятора. Изобретение направлено на обеспечение полной инвариантности динамических свойств электропривода к изменениям его моментных (нагрузочных) характеристик при движении манипулятора сразу по всем пяти степеням подвижности и, тем самым, повышение динамической точности управления. Технический результат, который достигается при реализации заявляемого технического решения, выражается в формировании нового сигнала управления, подаваемого на вход электропривода, который обеспечивает получение нового моментного воздействия, компенсирующего вредное моментное воздействие со стороны других степеней подвижности на качественные показатели работы электропривода. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления динамическими объектами. Для стабилизации подводного аппарата в режиме зависания включают подачу сигналов управления на входы его движителей и компенсируют силовые и моментные воздействия на аппарат, которые вызывают его отклонение от исходного положения. Сигналы определяют линейное и угловое смещение аппарата от его исходного положения на два движителя каждой из трех пар движителей подводного аппарата. Одновременно подают сигналы управления, которые пропорциональны линейному смещению подводного аппарата параллельно продольным осям движителей конкретной пары и угловому смещению подводного аппарата относительно оси, которая перпендикулярна плоскости. Плоскость образует продольные оси этой пары движителей. Достигается высокая точность стабилизации подводного аппарата в режиме зависания в заданной точке пространства с помощью управляющих систем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх