Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана. (7i ) . Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ!

Изобретение относится к манипуляторостроению и может быть использовано при создании ,универсальных промышленных или специализированных манипуляторов.

Известна система управления манипулятором, содержащая датчики усилий задающего органа и последовательно соединенные блок астатического управления, блок следящих приводов и датчики усилий исполнительного органа 11).

Она не позволяет оператору ощущать усилия, действующие на исполнительный орган.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система, содержащая датчики усилий задающего органа, носледовательно соединенные блок астатического управления, блок следящих приводов, датчики усилий исполнительного органа и последовательно соединенный вычислительный блок и сумматор, входы которого подключены к соответствующим выходам датчиков усилий задающего органа, а выходы к соответствующим входам блока астатического управления, выходы датчиков усилий исполнительного органа соединены

2 с соответствующими входами вычислительного блока (21.

Эта система позволяет ощущать на задающем органе противодействующие усилия, приложенные к исполнительному органу, без применения приводов задающего органа и обеспечивает малую рабочую зону оператора. Однако при выполнении периодически повторяющихся операций взятия предмета и медленного его опускания, фиксации предмета одним исполнительным органом и работе с предметом другим исполнительным органом, длительном удержании тяжелых предметов система управления манипулятором затрудняет работу оператора и вызывает быстрое утомление.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.

Цель достигается тем, что система содержит нелинейный блок, соответствующие входы которого соединены с выходами датчиков усилий задающего органа и соответствующими выходами вычислительного блока, а соответствующие выходы вЂ” со входами блока астатического управления.

3 ",, .,, 235Е1

На чертеже представлена блок-схема систе1 мы управления. и

Система управления манипулятором содер- о жит задающий орган 1, датчики 2 усилий зада- У ющего органа, нелинейный блок 3, вычислительный блок 4, блок 5 астатического управления, блок 6 следящих приводов, датчики 7 усилий исполнительного органа, исполнительный орган 8, выходные сигналы V «, V>, V„, 9z датчиков 2 усилий задающего органа, нелиней- to ного блока 3, датчиков 7 усилий исполнитель- U ного органа и вычислительного блока 4 соответ ственно, Нелиней ьй блок 3 реализует следующую т зависимость для каждого i-го сигнала. 15 кО .,еслиО „,U„, Î,èËèU„ ;=0 где К вЂ” некоторый постоянный коэффициент.

Система работает следующим образом.

Пусть на исполнительный орган 8 не действуют внешние силы, тогда сигналы с его датчиков 7 О„=О. Для перемещения исполнитель- 25 ного органа 8 в требуемом направлении оператор должен на задающем органе 1 приложить усилие в этом направлении. Приложенное оператором усилие вызывает появление сигнала

U «с датчиков.2 усилий задающего органа.

Этот сигнал, проходя через нелинейный блок 3, поступает в виде сигнала О, каждая составляющая которого U>,в данном случае соответственно равна U „; через блок астатического управления 5 на вход блока следящих приводов 6,3g который перемещает исполнительный орган 8 в требуемом направлении с заданной скорестью.

Аналогичным образом система работает в случае, когда к исполнительному органу 8 приложено усилие, направление которого совпадает с 4О направлением усилия приложенного оператором к задающему органу 1, т.е. V 0„; Ч„ ; ) О.

Если на исполнительный орган 8 действует некоторая внешняя сила, например в схвате находится груз, то с выходов датчиков 7 усилий исполнительного органа на вычислительный блок 4 будет поступать сигнал V, а с выхода вычислительного блока 4 на нелинейный блок 3 сигнал V„.

Вычислительный блок 4 осуществляет преобразование сигналов с датчиков 7 усилий исполФормула изобретения

Заказ 925/12

Подписное

ЦНИИПИ

Тираж 956

Филиал ППП "Патент". г, Ужгород, ул. Проектная, 4 к(0 „;-О„.,),если О .,О„,(О и1О „, > О„, !

4 цпельного органа, пропорциональных усилиям ли моментам, развиваемым исполнительным рганом 8; в сигналы, соответствующие этим силиям и моментам, в системе координат задающего органа 1.

При этом скорость перемещения исполниельного органа 8 для случаев, когда направление усилия, действующего на него, и направление усилия, прикладываемого оператором к задающему органу 1, противоположны, т.е. ! ог1 0 i< О, будет равна О, если усилие, приоженное к исполнительному органу 8, больше силия, приложенного к задающему органу 1, е. U «1 (U„или будет пропорциональна

I ( величина О« вЂ” О„i, если 00„; ) U; т.е.

f для того, чтобы удержать, например, груз в неподвижном состоянии, оператору не обязательно прикладывать к задающему органу 1 усилие, равное по величине и противоположное по на- правлению весу груза.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность работы оператора за счет снижения его утомляемости, особенно при выполнении операций взятия предмета и медленного его опускания, фиксации предмета и его удержании.

Система управления манипулятором, содержащая датчики усилий задающего органа и последовательно соединенные блок астатического управления, блок следящих приводов, датчики усилий исполнительного органа и вычислительный блок, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы, она содержит нелинейный блок, соответствующие входы которого соединены с выходами датчиков усилий задающего органа и соответствующими выходами вычислительного блока, а выходы вЂ” со входами блока астатического управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 271252, кл. В 25 J 3/04, 13.05.69.

2. Авторское свидетельство СССР по заЯвке

И 2514618/18-24, кл. В 25 J 13/00, 19.07.77 (прототип) .

Следящая система микроперемещений // 717716

Импульсное управляющее устройство // 716019

Позиционное устройство регулирования // 706819

Система управления // 705417

Система регулирования // 703774

Способ управления объектом // 703773

Устройство для управления технологическим объектом // 702342

Система управления копирующим манипулятором // 697966

Пневматический регулятор с переменной структурой // 684508

Электрогидравлический следящий привод // 2119185

Изобретение относится к системам автоматического управления

Устройство для управления приводом робота // 2164859

Изобретение относится к робототехнике

Способ управления параметрами объекта и система управления для его осуществления (варианты) // 2173870

Изобретение относится к лазерной технике и автоматическим системам и может быть использовано в научно-исследовательских, технологических, медицинских, метрологических и других установках

Способ управления техническим состоянием сложных систем // 2182350

Бесконтактный следящий электропривод // 2187195

Изобретение относится к области управления электродвигателями и может быть использовано при изготовлении следящих приводов постоянного тока

Система управления телекамерой // 2200971

Изобретение относится к системам управления подвижными объектами и может быть использовано в системах управления угловым положением телекамеры и акустических средств подводных и летательных аппаратов

Электрогидравлический привод // 2220431

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в силовых следящих гидроприводах, содержащих дистанционно управляемый регулируемый насос

Устройство управления манипулятором робота // 2230349

Следящий электрогидравлический привод // 2268480

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования

Автоматизированное устройство для предварительной очистки сточных вод рыбообрабатывающего производства // 2278822

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для различных предприятий, например для предприятий рыбной промышленности, для предварительной очистки сточных вод от взвешенных веществ