Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных



Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных
Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных

 


Владельцы патента RU 2569878:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к области кранов и предназначено для управления положением груза при погрузочно-разгрузочных работах. Для определения начального положения груза манипулятора на основе тензометрических данных измеряют положение груза в начальном положении. Снимают нагрузку с любых двух диагональных опор путем увеличения соответствующих длин гибких связей. Путем изменения длин двух других гибких связей добиваемся одинаковой нагрузки на них. Функцию позиционно-чувствительной системы выполняют датчики измерения силы реакции опоры, расположенные на четырех опорах, через которые проходят тросы. Ориентируют груз таким образом, чтобы он был расположен в центре рабочего пространства. Достигается вывод груза в начальное положение при отсутствии сложных технических средств на основе тензометрических данных. 8 ил.

 

Изобретение относится к способам определения положения груза, перемещаемого подъемным механизмом.

Известен способ измерения вылета в устройстве безопасности стрелкового грузоподъемного крана (RU 2271986 С2 от 21.06.2004), заключающийся в том, что путем преобразования результатов измерения угла наклона и длины стрелы, определяется вылет стрелкового грузоподъемного крана.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности позиционирования груза в начальное положение, в случае начальной инициализации или возникновении сбоев в системе управления.

Из известных способов определения положения груза наиболее близким к заявленному является способ управления положением (позиционирования) груза, перемещаемого подъемным механизмом, не имеющим стационарного положения в пространстве (RU 2495815 С2 от 12.12.2011), заключающийся в измерении положения груза, формировании управляющей информации с помощью компьютера и подаче команды управления на исполнительный механизм, в котором определение пространственного положения груза осуществляют посредством позиционно-чувствительной системы, детекторы которой, жестко закрепленные на грузе, ориентируют таким образом, чтобы их оси были направлены соответственно на источники, расположенные в области предполагаемого места посадки груза, при этом груз подводят к области предполагаемого места посадки до попадания источников в поле зрения детекторов, преобразуют выходные сигналы детекторов в электрические величины, по заданному алгоритму управления формируют команды горизонтального перемещения груза, а вертикальное перемещение груза осуществляют программно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно вводят верхний уровень управления, обеспечивающий стабилизацию положения подъемного механизма в заданной зоне работы нижнего уровня управления, за счет определения ошибок положения подъемного механизма относительно заданных границ монтажной зоны, которые отрабатывают посредством исполнительных устройств стабилизации подъемного механизма, для управления положением груза различной геометрической формы на нижнем уровне управления положение груза оценивают системой наведения, посредством радиоизотопных меток и следящих детекторов.

Недостатками данного способа являются то, что используемые источники (радиочастотные метки) подвержены помехам в виде электромагнитных полей, которые в свою очередь могут не позволить определить точное положение груза.

Задачей заявляемого способа является вывод рабочего органа с грузом в начальное положение при отсутствии сложных технических средств на основе тензометрических данных.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ определения положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных, перемещаемого подъемным механизмом, заключающийся в измерении положения груза, отличается тем, что функции позиционно-чувствительной системы выполняют датчики измерения силы реакции опоры, расположенные на четырех опорах, через которые проходят тросы, ориентируя груз таким образом, чтобы груз был расположен в центре рабочего пространства.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4, на которых представлена структурная схема параллельного манипулятора для позиционирования груза в пространстве, где на Фиг.1а, Фиг.2а, Фиг.3а, Фиг.4а изображен общий вид манипулятора, а на Фиг.1б, Фиг.2б, Фиг.3б, Фиг.4б - вид сверху. Кинематическая структура манипулятора содержит четыре опорные башни 1, 2, 3, 4, четыре электродвигателя с устройством для укладки троса и редуктором 9, 10, 11, 12, приводимые во вращение устройством управления, четыре троса 13, 14, 15, 16, служащие для перемещения груза в пространстве, соединенные с редуктором электродвигателей через ролики с датчиками измерения силы реакции опоры 5, 6, 7, 8, расположенные на опорных башнях 1, 2, 3, 4, захватное устройство 18. При вращении электродвигателей с устройствами для укладки тросов и редукторами 9, 10, 11, 12, угловое положение валов которых задается устройством управления, происходит изменение длины тросов 13, 14, 15, 16, поддерживаемых роликами с датчиками измерения силы реакции опоры 5, 6, 7, 8, расположенными на опорных башнях 1, 2, 3, 4, в результате чего захватное устройство 18 перемещается в заданную точку пространства.

Предлагаемый способ управления положением (позиционирования) груза, перемещаемого подъемным механизмом, осуществляется следующим образом.

1. Груз находится в подвешенном состоянии, положение которого неизвестно (Фиг.1а и Фиг.1б).

2. Увеличение длин тросов 13 и 15 приведет к тому, что масса груза распределится между тросами 14 и 16 (Фиг.2а и Фиг.2б).

3. По данным датчиков силы реакции опор, расположенных на роликах 6 и 8, изменяя длину тросов 14 и 16, необходимо добиться одинаковой нагрузки на них (Фиг.3а и Фиг.3б).

4. По данным датчиков сил реакции опор 5 и 7 уменьшаем длину тросов 13 и 15 до появления в каждом из них 25% массы груза (Фиг.4а и Фиг.4б).

5. Путем увеличения длин тросов 13, 14, 15 и 16 опускаем груз на землю.

В результате чего груз находится на земле в центре рабочего пространства. Таким образом, технический результат предлагаемого способа заключается в том, чтобы при произвольном расположении груза выводить его в начальное положение при отсутствии сложных технических средств на основе тензометрических данных.

Способ определения начального положения груза манипулятора параллельной структуры на основе тензометрических данных, перемещаемого подъемным механизмом, заключающийся в измерении положения груза, отличающийся тем, что функции позиционно-чувствительной системы выполняют датчики измерения силы реакции опоры, расположенные на четырех опорах, через которые проходят тросы, ориентируя груз таким образом, чтобы груз был расположен в центре рабочего пространства.



 

Похожие патенты:

Управляют двумя и более грузоподъемными устройствами, в частности двумя подъемными кранами (1a, 1b), как группой, так и по отдельности. Каждое из грузоподъемных устройств содержит электромотор (6а, 6b), управляемый системой управления (3а, 3b), связанной с пультом управления (9а, 9b).

Изобретение относится к области повышения эффективности и обеспечения безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов мостового типа. Для повышения точности и скорости перемещения груза по требуемой траектории грузоподъемным краном мостового типа и компенсации неуправляемых пространственных перемещений груза задают требуемые временные зависимости изменения координат груза в пространстве.

Изобретение относится к системе для автоматического распознавания циклов загрузки машины для перемещения грузов. Система содержит средство определения изменения груза, устройство измерения подъемной силы, средство определения местоположения груза, средство распознавания цикла загрузки.

Изобретение относится к системе управления для высокоподъемного крана. Система управления для высокоподъемного устройства крана содержит элемент (21) для определения давления гидравлического цилиндра переменной длины и получения измеренной величины давления и управляющий элемент (22) для сравнения измеренной величины давления с заданной величиной давления.

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения. Для обеспечения устойчивости башенного крана закладывают значения собственных частот колебаний башенного крана, полученные предварительно из модального анализа, в память контроллера (1).

Изобретение касается устройства определения положения крюка. Устройство определения положения крюка содержит инструмент для измерения угла между осью во второй системе координат и соответствующей осью в первой системе координат, измеритель ускорения для измерения ускорения крюка в заданном направлении, процессор для создания первой системы координат и второй системы координат и устройство вывода.

Изобретение относится к области кранов и предназначено для управления положением груза при погрузочно-разгрузочных работах. При позиционировании груза измеряют положения груза (8), формируют управляющую информацию с помощью компьютера и подают команды управления на исполнительный механизм.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в системах контроля, защиты и управления грузоподъемных машин различного назначения.

Изобретение относится к технике построения бортовых систем контроля, защиты и управления подъемных и транспортных машин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бортовых системах контроля, защиты и управления подъемных и транспортных машин. .
Наверх