Устройство для позиционного управления роботом- манипулятором

 

|||1 48962 7

Союз Советских

Социалистических

Реслуолик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.12.73 (21) 1977106/18-24 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.75. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 02.02.76

Г (51) М. Кл. В 25j 11/00

G 051| 15/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Гладштейн, Р. А. Сорока, М, М. Захаров, А. И. Иванов, А. А. Михайлов и А. А, Слукин (71) Заявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

РОБОТОМ-МАНИ ПУЛЯTOPOM

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании устройств управления движением роботов-манипуляторов и других активных внешних устройств ЦВМ.

Известны устройства для позиционного управления роботом-манипулятором, содержа|цие командные потенциометры, связанные через коммутатор с входом сервосистем работа, и нуль-орган, входы которого соединены с шинами рассогласования сервосистем.

Сложность конструкции и низкие габаритно-весовые показатели этих устройств обусловлены наличием прецизионных механических подвижных частей, имеющих большие габариты и вес, а также высокую стоимость и сложность программирования рабочих циклов переменной длины.

Цель изобретения — упрощение устройства для позиционного управления роботом-манипулятором.

Это достигается тем, что устройство содержит последовательно соединенные генератор синхроимпульсов, пусковую схему, пересчетную схему, распределитель импульсов, наборное поле последовательности позиций, шифратор кода управления и блок вентилей перезаписи, выходы которого связаны с соответствующими управляющими входами коммутатора, наборное поле выдержки времени, шифратор кода пересчета и наборное поле длины цикла. Выход наборного поля длины цикла подключен к шине сброса распределителя импульсов, выходы распределителя — к соответствующим входам наборных полей длины цикла и выдержки времени, а выходы последнего через шифратор кода пересчета— к соответствующим управляющим входам пересчетной схемы, выход которой соединен с

10 останавливающим входом пусковой схемы, а с ее запускающим входом связан выход нульоргана. Кроме того, в устройство введены последовательно соединенные дополнительный генератор синхронмпульсов, дополнительная

15 пусковая схема, дополнительный распределитель импульсов, наборное поле задержек и многоканальный селектор, Выходы которого соединены с соответствующими управляющими входамн блока вентилей перезаписи, а уп20 равляющие входы связаны с выходами распределителя импульсов. Запускающий и останавливающий входы дополнительной пусковой схемы подключены соответственно к вь ходу пересчетной схемы п выходу дополнительного

25 распределителя импульсов.

На чсртеже показана функциональная схема устройства.

Она содержит командные потенцпометры 1, сервосистемы робота 2, коммутатор 3, нуль30 орган 4, первый распределитель 5 импульсов, 489627 наборное поле 6 последовательности позиций, шифратор 7 кода управления, вентили 8 перезаписи, наборное поле 9 длины цикла, генератор 10 синхронмпульсов, пусковую схему 11, управляемую пересчетную схему 12, наборное поле 13 выдержки времени, шифратор 14 кода пересчега, генератор 15 сннхроимпульсов, пусковую схему. 16, распределитель 17 импульсов, наборное поле 18 задержек, многоканальный селектор 19.

Командные потенциометры 1 устройства соединены с входами сервосистем робота 2 через коммутатор 3, шины рассогласования сервосистемы робота — с входами нуль-органа 4. На входы управления коммутатором 3 заведены выходы первого распределителя 5 импульсов через наборное поле 6 последовательности позиций, шифратор 7 кода управления и вентили 8 перезаписи. Выходы первого распределителя импульсов связаны дополнительно с входами наборного поля 9 длины цикла, выход которого соединен с шиной сброса этого распределителя импульсов. Первый генератор 10 синхронмпульсов через первую пусковую схему 11 и управляемую пересчетную схему 12 связан с входом первого распределителя импульсов. На входы управления управляемой пересчетной схемы 12 через наборное поле 13 выдержки времени и шифратор 14 кода пересчета заводятся выходы первого распределителя импульсов. Останавливающий вход пусковой схемы 11 подключен к выходу управляемой пересчетпой схемы 12, а запускающий вход — — к выходу нуль-органа

4. Второй генератор 15 синхроимпульсов соединен через вторую пусковую схему 16 с входом второго распределителя 17 импульсов, выходы последнего через наборное поле 18 задержек и многоканальный селектор 19 — — с управляющими входами вентилей 8 перезаписи. Запускающий вход пусковой схемы 16 подключен к выходу управляемой пересчетной схемы 12, а останавливающий вход — к выходу распределителя 17 импульсов, входы управления многоканального селектора !9 —— к выходам распределителя 5 импульсов.

Устройство функционирует следующим образом.

При переходе на очередной этап движения управляемая пересчетная схема 12 обнуляется, и на ее выходе формируется импульс. Этот импульс переводит пусковую схему 11 в поло>кение «Стоп», благодаря чему прекращается подача импульсов от генератора 10 синхроимпульсов на управляемую пересчетную схему !

2. Этот же импульс, поступив на вход распределителя 5, способствует сдвигу едппнчно-о потенциала на соседнюю выходную шину.

В соответствии с набором на наборном поле !

3 выдержки времени этот потенциал возбуждает определенные входы шифратора 14 кода пересчета, на выходе которого формируется код, соответствующий величине выдержки времени в новой позиции. Этот код переписывается в управляемую пересчетную схему 12, 5

10 !

20 .)

За

41

5>0

> 3

60 !

>5 чем обеспешвастся ее подготовка к отсчету времени выдержки.

Тот >кс потенциал с выхода распределителя

5 импульсов подается на наборное поле 6 последовательности позиций и на один из входов управления многоканального селектора !

9. В первом случае, в соответствии с набором на наборном поле 6 последовательности позиций, этот потенциал возбуждает одну из входных шин шифратора 7 кода управления.

При этом ца его выходе формируется код управления коммутатором 3 (адрес), который поступает на информационные входы вентилей 8 перезаписи. Во втором случае единичный потенциал с выхода распределителя 5 импульсов вызывает подключение входов многоканального селектора 19, соответствующих очередному этапу движения к его выходам, связанным с управляющими входами вентилей 8 перезаписи. Этим достигается выбор определенной секции наборного поля !8 задержек, соответствующей очередному этапу движения. Тот же импульс, вызвавший переход распределителя 5 импульсов в новое состояние, переводит пусковую схему 16 в поло>кение «Пуск».

Импульсы с выхода генератора 15 синхроимпульсов подаются на вход распределителя 17 импульсов. Единичный потенциал на выходе последнего начинает последовательно с»ещаться с одной выходной шины на другую.

Распределенные импульсы поступают на наборное поле 18 задержек, где в соответствии с набором образуют различные группы импульсов, расположенных во времени требуемым образом. Группа импульсов, соответствующая очередному переходу, проходит через многоканальный селектор 19 на входы управления вентилями 8 перезаписи. Эти импульсы вызывают переписывание нового кода правления (адреса) в секции коммутатора 3 в требуемой последовательности, благодаря чему секции коммутатора начинают подключать к входам сервосистем робота 2 выходы новой группы командных потенциометров 1. После завершения цикла своей работы распределитель 7 импульсов переходит в начальное состояние, при этом на его дополнительном выходе формируется импульс, который устанавливает пусковую схему 16 в положение

«Стоп». К моменту завершения цикла работы распределителя 17 на входы всех сервосистем робота 2 будут скоммутированы выходы новой группы командных потенциометров 1.

Иначе говоря, робот оказывается приведенным в движение по всем степеням свободы, которые требуются для перехода в новую позицию. После того, как схват робота займет положение, соответствующее новой позиции, сигналы рассогласования сервосистем робота становятся равными нулю. При этом срабатывает нуль-орган 4, выходной сигнал которого переключает пусковую схему 11 в положение «Пуск». Импульсы от генератора

10 синхроимпульсов начинают поступать на

489627 вход управляемой пересчетной схемы 12, которая отсчитывает время выдержки в текущей позиции. По окончании отсчета она обнуляется, и на выходе ее формируется импульс и т. д. Устройство переходит на управление следующим этапом движения. При переходе с последнего этапа цикла, формируется импульс на выходе наборного поля 9 длины цикла, что приводит к сбросу распределителя 5 импульсов в исходное состояние. Таким образом, реализуется возврат к начальному этапу рабочего цикла.

Предмет изобретения

1. Устройство для позиционного управления роботом-манипулятором, содержащее командные потенциометры, связанные через коммутатор с входами сервосистем робота, и нульорган, входы которого связаны с шинами рассогласования сервосистем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные генератор синхроимпульсов, пусковую схему, пересчетную схему, распределитель импульсов, наборное поле последовательности позиций, шифратор кода управления и блок вентилей перезаписи, выходы которого связаны с соответствующими управляющими входами коммутатора, наборное поле выдержки времени, шифратор кода перес ета и наборное поле длины цикла, выход которого подключен к шине сброса распределителя импульсов, выходы которого подсоединены к соответствующим входам наборных полей длины цикла и выдержки времени, причем выходы последнего через шифратор кода пересчета подключены к соответствующим управляющим входам

10 пересчетной схемы, выход которой соединен с останавливающим входом пусковой схемы, а с се запускающим входом связан выход нульоргана.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ющееся тем, что оно содержит последовательно соединенные дополнительный генератор синхроимпульсов, дополнительную пусковую схему. дополнительный распределитель импульсов, наборное поле задержек и многоканальный

20 селектор, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока вентилей перезаписи, а управляющие входы связаны с выходами распределителя импульсов, запускающий и останавливающий входы

25 дополнительной пусковой схемы подключены соответственно к выходу пересчетной схемы и выходу дополнительного распределителя импульсов.