Система компенсации статического момента в звене ротации плеча дистанционного манипулятора
38I50I
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АЗТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. сгидстсльства ¹â€”
Заявлено 03.Х1.1970 (M 148Ы5! /18-24) М. Кл. В 25j 5, 00
В 25j 21/02 с присосди»е»»ем заявки М
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
, 1риоритст
Опубликовано 22.Ъ .19i3. Вюл.!OTeнь ¹ 22 ,Iiата опубл,!конан:!я О»;!са» !я 6Л 111.19!73
УДК 621-530(088.8) Авторы изобретения
В. А. Васильев, А. И. Калинин, Ю. И. Кузьмин, В. В. Шабаршов и А. H. Ядыкин
Заявитель
СИСТЕМА КОМПЕНСАЦИИ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА В ЗВЕНЕ
РОТАЦИИ ПЛЕЧА ДИСТАНЦИОННОГО MAHИПУЛЯТОРА
Изобретение относится к ооласти BBTo:HHTHческого управления и предназначено для Нопользования в системах управления мян1:пуляторами, установленных HB транспортных средствах.
Известны системы компенсации статического момента в звене ротации плеча дистa»u»онных манипуляторов, содержащие потенциометрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звенья плеча и предплечья с датчиками синуса углов их поворота. Недостатками этих систем являются их сложность, а также низкая надежность и точность работы.
Отличие описываемой системы состоит в том, что выходы датчиков синуса углов поворота звеньев через резисторы подключены к входным клемма!м питания потенциометрического акселерометра. Это позволяет упростить систему и повысить надежность и точность ее работы.
На чертеже показана функциональная схема описываемой системы, которая содержит: датчик 1 синуса угла поворота плеча, датчик 2 синуса угла поворота предплечья, ось 8 плеча, ось 4 предплечья, резисторы 5 и б, лотенциометрический акселерометр 7.
Система работает следующим образом.
Мя»ипулятор состоит»з последовательно соснин »1!!их звсньсв ротации плеча, 1 ачяння плеча и .!я !Яния предплечья. 1<ятк:! с. звено имеет отдельный привод. В суoтав-:х I!леча и
5 качания предплечья установлены сель и! ыдятчикп тяким Образом, что их poTopbl мех!1нически связаны с Осями поворота соответствующ»х звеньев», кроме того, статор сельсиHB-датчика предплечья соединен через меха10 ническую передачу с осью, поворота плеча.
На звенс ротации плеча установлен потенциометрический акселерометр с осью чувствиT c, f h H oc T I f, п е р п е н д и и у л я р н о и 11. 1 o c Ii o c T H к а ч яния звеньев манипулятора. Выходы сельси15 нов-датчиков плеча и предплечья электрически соединены. При колебаниях основания манипулятора в звене ротации плеча возникает момент от сил веса конструкции исполнительного»ли задающего органа, который, 20 воздействуя на оператора, создает помехи манипулированию. Для компенсации этого момента необходимо подать на вход усилителя канала отражения усилия сигнал, равный по величине сигналу датчика момента задающе25 го или»спол»ительного органа от веса конструкц»и манипулятора и обратный ему по знаку, Для потенциометрических акселерометров п ереме!пение движка пропорц»обвально со30 ставля!ощей ускорения, направленной по ос»
381501
U„=K U g лм (ля(1 1 + 2L1) И1 1 + 2)2 Х
>:; sin (», + г,)К„) sin»а (ЛН(1 1 + 2 1)>
$ г лгл 2l2g (, g= l
g = g sino., 15 где: ал — угол крена манипулятора.
U,1 — — К, sinn, Uа = К, sin »., + а„
25 где
Предмет изобретения
Составит ль В. Казаков
Тскрсд Д. Богданова
Pc, 2ÿктО1» Г. Ъ(троновa
Корректор Е, Талалаева
3 и к аз 2175, 8 Изл,. ¹ 1552 Тира>к 780 Подписное
ЦН1П!ПИ Когяитста ио дслаги изобрстсиий и открытий ири Совете Министров СССР
Москва, »К-35, Раушская иаб., д. 4 5
Типография, ир. Саиу11ова, 2 чувствительности, в том числе составляющей ско-.ения свободного падения: где: J(— коэффициент пропорциональности, U — напря>кение питания потенциометра;
g,," — составляющая ускорения свободного паденигя .по оси чувствительности акселерометра.
Если акселерометр 7 установлен, на звене ротации плеча так, что его ось чувствительно= 10 сти перпендикулярна оси ротации плеча и лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости качания звеньелв манипулятора, то:
Сигналы, снимаемые с сельсинов-датчиков плеча и предплечья 1 и 2, соответственно описываются выражениями: 20
crt — угол поворота плеча, аг — угол поворота предплечья, Кт и I(> — крутизна сельсинов-датчиков.
Подавая эти сигналы через резисторы 5 и 6 на клеммы питания акселерометра, на выходе последнего напряжение, описываемое выра= 30 жени:ем:
U, = (К1 sin », + К $1п (», + »,)1г(, g sin z,.
Момент от веса конструкции манипулятора в звене ротации плеча при крене и дифферен= 35 те основания записывается 1в виде:
Мрп — ((-1i1+ гЕ )$1ПР,+ог!2$1П(а, +»2)(Sinа, °
Сигнал, снимаемый с д lтчика момента, установленного II суставе ротации плеча, мо»кно представить в виде где: Кд,„— крутизна датчика момента.
Выорав К 1, К > и Ка g соответственно равными, получим с выхода акселерометра точный сигнал компенсации. Подавая этот сигнал на вход усилителя канала отражения усилия, получим на выходе разностный сигнал, соответствующий информации только о полезной нагрузке.
Система компенса11ии статического моменTB в звене ротации плеча дистанционного мани.пулятора, содер>кащая потенциометрический акселерометр, установленный на звене ротации плеча, и звенья плеча и предплечья с датчиками синуса углов их поворота, отличаюи1аяся тем, что, с целью упрощения системы и повышения надежности и точности ее работы, выходы датчиков синуса углов поворота звен1ьев через резисторы подключен1ы к .входным клеммам питания потенциометрического акселерометра.
