Дистанционный манипулятор
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
398386
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
М.Кл. В 25j l l/00
Заявлено 02.Х.1970 (¹ 1604552/18-24) с присоединением заявки №вЂ”
Госудорстовнно!й комотвт
Соввта Министров СССР
iio долом изобрвтаай и откро)тик
Пр нор и тет—
Опублш овано 27 1Х.1973. Бюллетень № 38
Дата опубликования описания 27.111. t 974
УДК 621,530 (088.8) Авторы изобретения
В. А. Васильев, А. И. Калинин, Ю. И. Кузьмин, В. В. Шабаршов, А. Н. Ядыкии и И. Н. Фетисов
Заявитель
ДИСТАНЦИОННЫЙ МАНИПУЛЯТОР
Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использова)ния В с llсTемах ) праВлсн!)я мя ниil i — ляторами различного назначения.
Известны дисганционные манипуляторы, содержащие задающий и исполни" å.ëüíûé оргan с датчиками нагрузки, выходы которы; подключены ко входу системы чоспроизвсд — ния нагрузки и систему уиравлеп )я иснолн) тельным органом по положению.
С целью повышения точности работы Iipci,лагаемый дистанционный манипулятор содержит кинематически подобную физическую модель исполнительного органа с датчиками нагрузки, выходы которых подсоединены к с:1стемс воспроизведения нагрузки, a i нравлясмые входы — к выходам системы управления
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГаНОМ ПО ПО:!ОтКЕНИЮ, ПР.iчем физическая модель исполнигельногÎ орг;) на установлена на общем основачи!! с нсног)нительным органом.
НЯ ЧСРТСже НРСДСТЯВЛЕнс) ф1 Н КЦПО!1Я,)Ьнс) 1) схема предлагаемого манипулятора: исполнительный орган манипулятора 1, к,ne!ilaT»i!< ски подобная физическая модель исполпитсль— ного органа 2, датчик нагрузки исполнительного органа 3, датчик нагрузки модели -/, сравнивающий элемент 5, система воспроизведения нагрузки б, датчик обра.!ней связи Т
П СИСТЕМЯ т IlPBB,ICnI!ß IICПО lnilTC1ЬНЫМ OPI с)НОМ ПО ПО IO?KCHIIIO С .
Манипулятор работает следующим образом.
Как известно, момент сопротивления, возниna1oIllI)?i В л!Ооом eë стaI3c ман)!Пу, IHTopa, В 00щем случае описывается выражси))см
Цс о и р = Мн+!Ъ др+Мт т+М д+ Мн +Мн я +1\от р, где — Момент статической нагр зки, создаваемой объектом манипулирования;
10 Мд: динамический момент нагрузки, соз:1!1 в а см ын Об ьектом м 11 н!11!у. lирОВя— !!И)1;
М" — стати !Сски!! момент иеуравновенге-нности конструкции ) 1;)!зн1)уляторя;
15 .М., -- - дина: )нчсскн!1 мо>!Сн т 01!Стр .кци н манипулятора; .11 о ì c n T 0 T В ) 1 т я л h 1 i  я 10 щ ) х (я р х имедовых1 с)! ч среды;
М:. — Момент вязкого трения;
20 М вЂ” момент сухого трения.
Момент соирот))в le!I)Isr в суставе фнзнчс кой модсл,i может быть записан в виде
М ) =- 1 "-+. :+М +A$ -+М тр.
Штр))х показывает. что соответствующий мо25 мент ОтнО, ится к физической модели.
Сигналы дя гчиков нагрузки (момент))1 Оли))тсг!ьного органа и физической модели
cнисыВаются выражениями
Ид . ==- К.i . (. 1!1 + Мд». +Мт т+ т1д+Мт+Чпт 0 Мт)1
398386
Г !
Состав!>T< .ль В. Казаков
Тскрсд 3, Тараненко
Корректор В. Брыкснна
Рсдакгор Л. Цветкова
l 1 од »! !
Заказ 705>4 1!зд. ¹ 1954 Тираж 780
Цl-lllliilll 1 осмдарст»сивого комитета Соиста Чи»:.:,">;:, .> ССС! ио дслим изобрстсний и открытий
<Чосква, К-85, Рау>нская иаб., д. 4/5
Об>л. типография Костромского уиранлсния издательств. иолнграфии и кн»жи >!i г»рг;>иг>н
И р я = К дн (М ст+М >>+М в+М тт+М тр), где К;. — крутизна датчиков нагрузки исполнительного органа;
К вЂ” крутизна датчика нагрузки физической модели.
Составляющая сигнала И" x> = К (Мн+М») представляет собой полезную информацию, необходимую оператору. Для выделения этой составляющей используется сигнал, при этом должно быть выполнено соотношение
Инт> — И лн = И>!>»».
Поскольку кинематика физической модели подобна кинематике исполнительного и задающего органов, то совершенно очев!.дно, что угловые перемещения, скорости и ускорения физической модели равны угловым перемещениям, скоростям и ускорениям одноименных звеньев исполнительного органа. Подавая сигналы с датчика нагрузки исполнительного органа т и с датчика нагрузки физической модели 4 на вход системы воспроизведения нагрузки б, получим на выходе системы момент или какой-либо другой символ нагрузки, соответствующий полезной информации о нагрузке. Таким образом, у оператора создается впечатление непосредственного взаимодействия с объектом манипулирования.
Для облегчения достижения необходимой величины М " и М . на всех режимах работы следует модель органа манипулятора поместить в ту же среду, что и оригинал.
Предмет изобретения
Дистанционный манипулятор, содержащий
10 исполнительный орган с датчиками нагрузки, выходы которых подключены ко входу системы воспроизведения нагрузки, и с .Hñòåìó управления исполнительным органом по положению, отличающийся тем, что, с целью увели15 . чения точности работы, манипулятор содержит кинематически подобную физическую модель исполнительного органа с датчиками нагрузки, выходы которых подсоединены к системе воспроизведения нагрузки, а управляе20 мые входы модели и исполнительного органа — к выходам системы управления исполнительным органом по положению, причем физическая модель исполнительного органа установлена на общем основании с исполнитель25 ным органом.
