Устройство для управления звеном очувствленного манипулятора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111 5!7483

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 а я вл оно 14.03.74 (21) 2008589/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 21.07.76 (51) М Кл В 25J 11/00

Гееударстввнный комитет йввета Министров СССР (53) УДК 62.52(088.8) но долам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Крылов, Ю. И. Черваков и В. В. И1абаршов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗВЕНОМ

ОЧУВСТВЛЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к системам управления дистанционных манипуляторов с отражением усилий и может быть использовано при создании высокоточных манипуляторных устройств, управляемых человеком— оператором.

Известны устройства для управления звеном очувствленного манипулятора, содержащие привод задающего органа, первый, выход которого по положению связан со входом привода исполнительного органа и первым входом анализатора скорости, к соответствующим выходам которого подключены обмотки четырех реле, выход по нагрузке привода исполнительного органа связан со входом блока выработки компенсирующего сигнала и с первым входом прив ода задающегб органа, а выход привода исполнительного органа по положению соединен со вторым входом анализатора скорости, причем выходы блока выработки компенсирующего сигнала через нормально разомкнутые контакты четырех реле связаны с;соответствующими входами сумматора, выход которого соединен со вторым входом привода задающего органа.

Однако известное устройство характеризуется относительно низкой точностью компенсации трения в приводах исполнительного органа вследствие того, что в компенсирующем сигнале не учитывается влияние упругих леформаций приводов исполнительного органа.

При подаче на вход нривода исполнительного органа сигнала привода задающего органа в первый момент двигатель преодолевает упругость самого привода исполнительното органа, что фиксируется датчиком нагрузки, причем сигнал, снимаемый с датчика нагрузки, в этот момент возрастает плавно, в то время как включение компенсирующего

10 ситнала имеет ступенчатый характер. Следовательно, только при движении исполнительного органа происходит точное компенсирование сил трения.

Целью изобретения является увеличение

15 точности воспроизведения нагрузки от объекта манипулирования. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит два апериодических звена, входы которых через н ормально разомкнутые контакты

20 соответствующих реле под ключены к выходам блока формирования компенсирующего сигнала, а выходы апериодических звеньев подключены к соответствующим входам сумматора.

25 На чертеже показана функциональная схема описываемого устройства.

Оператор 1 управляет приводом задающего органа 2. Выход по положению привода задающего органа 2 соединен со входом при30 вода исполнителыното органа 3 и входом 4

517483

50 анализатора скорости 5. Выход 6 привода исполнительного органа 3 соединен со входом блока выработки компенсирующего сигнала 7 и со входом 8 привода задающего органа 2. Выход 9 привода исполнительного органа 3 соединен со входом 10 анализатора скорости 5, выходы 11, 12, 13 и 14 которого соединены соответственно с обмотками реле

Pl, Р2, РЗ и Р4. Выход 15 блока выработки компенсирующего сигнала 7 через замыкающий контакт реле Рl подключен ко входу

16 сумматора 17 и через замыкающий контакт реле РЗ вЂ” ко входу апериодического звена 18, выход которого соединен со, входом

19 сумматора 17. Выход 20 блока вы работки компенсирующего сигнала 7 подключен через замыкающий контакт реле Р4 ко входу апериодического звена 21, выход которого соединен со входом 22 сумматора 17. Выход сум матора 17 соединен со входом 23 привода задающего органа 2.

Оператор 1 воздействует на привод задающего органа 2 и изменяет его пол ожение относительно опоры. Сигнал с выхода привода задающего органа 2 по положению поступает на вход 4 анализатора скорости 5 и одновременно на вход привода исполнительного органа 3, который перемещается в нужном оператору направлении. Сигнал с выхода 9 привода исполнительного органа 3 по положению поступает на вход 10 анализатора скорости 5.

Анализатор скорости 5 непрерывно вырабатывает сигналы, знаки которых соответствуют определенным направлениям скорости изменения углов исполнительного и задающего приводов. В зависимости от знака скорости привода исполнительного органа 3 срабатывает реле Pl или Р2, а в зависимости от знака скорости привода задающего органа 2 срабатывает реле РЗ или Р4.

Сигнал с выхода 6 привода исполнительного органа 3 по нагрузке поступает на вход

8 привода задающего органа 2 и на вход блока выработки компенсирующего сигнала

7, на выходах 15 и 20 которого подготавливается напряжение компенсации .нужного знака, пропорциональное постоянной составляющей трения движения, и через контакт реле Pl или Р2 подается соот ветствен но на вход 16 или 24 сумматора 17. При неподвижном приводе исполнительного органа 3 и движущемся приводе задающего органа 2 в зависимости от знака скорости последнего срабатывает реле РЗ или Р4, и с выхода 15 или 20 блока выработки компенсирующего сигнала через контакт реле РЗ или Р4 на вход апериодического звена 18 или 21 соответственно поступает напряжение компенсации, пропорциональное постоянной составляющей трения покоя привода исполнительного органа 3, который, вройдя через апериодическое звено 18 или 21, приобретает необходимую форму и поступает на соответствующий вход 19 или 22 сумматора 17. С выхода сумматора 17 выработанный сигнал компенсации силы тре|ния поступает на вход

23 привода задающего органа 2. Сигналы, поступающие на входы 8 и 23 привода задающего органа 2, компенсируют друг друга, чем обеспечивается отражение на руке оператора «чистого» сигнала полезной нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для управления звеном очувствленного манипулятор а, содержащее привод задающего органа, первый выход которого по по ложенито связан со входом привода исполнительного органа и первым входoM анализатора скорости, к соответствующим выходам которого подключены обмотки реле, первый выход привода исполнительного органа связан со входом блока формирования компенсирующего сигнала и с первым входом привода задающего органа, второй выход привода исполнительного органа соединен со вторым входом анализатора скорости, а первый и второй выходы блока формирования компенсирующего, сигнала через нормально разомкнутые контакты соответствующих реле соединены со входами сумматора, выход которого соединен со вторым входом привода задающего органа, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности .воспроизведения нагрузки от объекта манипулирования, оно содержит два апериодических звена, входы которых через нормально разомкнутые контакты соответствующих реле подключены к выходам блока формирования компенсирующего сигнала, а выходы апериодических звеньев подключены к соотвегствующим входам сумматора.

Б 17483

Составитель Э. Митрошин

Техред Е. Подурушина

Редактор Л. Тюрина

Корректор Е, Рошкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1564/18 Изд. Хо 1435 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5