Устройство для автоматического управления роботом- манипулятором

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Республнк (11) 597552

{6!) Дополнительное к авт. санд-ву

{22) Заявлено 02.01.75 (21) 2092229/25-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано1 5.03.73.Бюллетень № 10 (45) Дата опубликования описания 15.03.78

2 (51) И. Кл.

В 25 J 9/00

Гееудерстевннмй кемнтет везете Ннннвтрее СССР ае делам нзееретвннй н еткрмтнй (53) УДК62-50 (088.8) P2) Авторы изобретения

Бс,H. Сурнин,. И, В. Калабнн, В. П. Степанов н A. Г. Баранов (7 l) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ

Устройство дик автоматического управлепяеа работом-манипулятором относятся к робототехннке н может быть нспользовано прн соэданнн систем управления автоматнческнх маннпуляторов {промышленных роботов).

Известны устройства автоматнческого управлення роботами-маннпуляторамн. Одно нз ннх содержит блок задання нрограммы, прнвод захвата, привод врашення руки, прн- N вод радиального хода руки, схемы сравненяя,:уснлителй н датчнкн обратной свяэн по положенню P), Оно нмеет ннзкое быстродействне, Наиболее блнэкнм к нзоб ретенню техннческнм решением является 35 устройство, содержашее последовательно соединенные блок задання программы, первый элемент сравнения, первый усилнтель, прнвод радиального перемешення н первый датчик обратной связи, выход которого под- 20 ключен ко второму входу первого элемента сравнения, и последовательно соединенные второй уснлнтепь, привод врашення, второй датчик обратной связи и второй элемент сравнения, второй вход которого подключен1 26 ко второму выходу блока задання програм- мы, третий выход которого через блок управления соединен с прьаодом схвата ГЦ, Это нзвестнсй устройство позволяет полу» чать оптимальный по быстродействию заки торможення нсполннтельных органс» мани пулятсра для некоторой номинальной nones ной натруэкн прн нанболымем раднусе пере. носа груза прнусловнн получення заданной точности аоэнпноннровання. Однако оно не дает возможности получать оптимальное быстродействне прн любых полезных вагры ках н любых раднусах переноса полезного груза, так как полученный с его помо закон торможення нсполннтельных органС» манипулятора не может быть автоматнче скн нэменен в завнснмастн эт изменення указанных параметров.

Белью нзобретення является оптнмиза пня быстродействня. Р описываемом устройстве это достнгается тем, что оно со держит блом вычисления момента инерцнн вращающихся частей, входы которого соедн» пены с выходом второго элемента сравнв ння, со вторыми выходамн блока управленн»

597552

2. 2 где Ю вЂ” маспа переносимого объекта; . щ — масса подвижных частей манипу9 пятора, принимающих участив в

I35 радиальном перемещении;

Р - радиус, на котором переносится объект

К4 и К>- коэффициенты пропорционапьности.

Мчнтывая, что момент инерции вращаю40 шихся частей манипулятора может быть сосчитан по формуле..3 1Т Р, вепична на еигнапа, пропорционального изменению момента инерции, имеет вид

UÈ 04 02

Управпяюший сигнал Q уменьшается блоком 12 пропорционально величине 0и и таким образом, окончательный сигнал управления, вырабатываемый блоком 12 должен иметь вид

U 0 2 KU KU U и г приводом схвата и первого датчика обратной связи, соответственно, а выход - со входом второго усилителя.

На чертеже показана блок-схема описываемого ус тройства. Оно содержит блок 1 задания программы, первый элемент 2 сравнения, первый усилитель 3, привод 4 радиального перемещения, первый датчик 5 обратной связи, второй усилитель 6, привод 7 вращения, второй датчик 8 обратной связи, второй элемент 9 сравнения, блок 10 управления приводом схвата, привод 11 схвата и блок

12 вычисления момента инерции врашаюшихся частей.

В автоматическом цикле работы манипупятора сигналы от блока 1 задания прсграммы и датчика 8: обратной связи посту пают в элемент 9 сравнения, где вырабатывается управпяюший сигнал Ц . Этот сигнал поступает на вход блока 12 вычиспения момента инерции вращающихся частей.

На два других входа блока 12 поступают сиг напы О4 от блока управления 10 схватом и 0> от датчика 5 обратной связи, Величины этих сигналов могут быть записаны следующим образом:

U1" К„(rn+ м О);

l0

Устройство работает так, что процесс замедления привода 7 вращения начинается при определенном, однажды установленном значении сигнала 0 „, вырабатываемого блоком 12 вычисления. Это значение достигается тем раньше и, следовательно, дальше от точки позиционирования, чем больше величина сигнала 0„, характеризующего изменение момента инерпии вращающихся частей манипулятора.

Таким образом, оптимизируется время процесса позиционирования.

Применение изобретения позволяет существенно повысить производительность автоматических манипуляторов с программным управпением, используемым в производственных процессах путем оптимизации переходных процессов в приводах врашатепьных координат.

Формула изобретении

Устройство дпя автоматического управления робогом-манипупятором, содержащее последовательно соддиненные блок задания программы, первый элемент сравнения, первый усилитель, привод радиального перемещения и первый датчик обратной связи, выход которого подкпючен ко второму входу первого эпемента сравнения, и поспедоватепьно соединенные вгорой усилитель, привод вращения; второй датчик обратной связи и второй эпемент вравнения, второй вход которого подключен ко второму выходу бпока задания программы, третий выход которого через блок управления соединен с приводом схвата, о т: и и ч а ю ш е ес я тем, что, с цепью оптимизации быст родействия устройства, оно содержит блок вычисления момента инэрции врашаюшихся частей, входы которого соединены с выходом второго элемента сравнения, со вторыми выходами блока управления приводом схвата и первого датчика обратной связи, соответственно, B выход - со входом второго усилителя.

Йсточникн информации, принятые во вни» мание при экспертизе:

1, Патент США Ж 3212649, кл. 214-1, 1960.

2. Патент Франции ¹ 2034910, кл. В 25 J 9/00, 1971.

597552

Составитель Е. Политов

Редактор Л. Тюрина Техред К. Гаврон Корректор М, немчик

Заказ 2252/11 Тираж 1122 Подлисное

UHHHIM Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент r. Ужгород, ул. Проектная, 4