Устройство для программногоуправления многокоординатнымманипулятором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСИУ

Союз Советскик

Социалистическим

Реснублик

ter)819794 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 251177 (21) 2549188/18-24 (5t)hh. Ка.з с присоединением заявки Йо

G 05 В 19/40

В 25 J 9/00

Iосуяврственний квинтет

СССР но aeaarrr нзобрвтеннй н открытнй (23) Приоритет

Ю) УЖ 62-50 (088. 8) Опубликовано 0704В1. Ьюллетень Н9 13

Дата опубликования описания 100481 (72) Авторы изобретения

М.A. Гладштейн и В.М. Комаров (71) Заявитель

Рыбинский авиационный технологический инс (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОКООРДИНАТНЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании оптимальных по быстродейст-, вию устройств управления многокоорди-, натными манипуляторами.

Известно устройство для программного управления многокоординатным манипулятором, содержащее командные потенциометры, генератор синхроимпульсов, блок управления, распределитель,импульсов, коммутатор и приводы манипулятора (1j . Оно имеет низкое быстродействне.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блок памяти, первый дешифратор, линейный интерполятор и блок управления, второй вход которого подключен к второму выходу первого дешифратора, а первый выход — к входу блока памяти, второй выход которого через линейный интерполятор подключен к входу шагового привода манипулятора12!.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие управляемого манипулятора, т.е. большое время движения от одной точки траектарйи к другой.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Достигается это тем, что устройство содержит последовательно соединенные первый счетчик, коммутатор, второй счетчик, блок элементов И, элемент ИЛИ, блок коррекции, третиф счетчик и второй дешифратор, выход которого подключен к второму входу коммутатора, а второй вход — к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с входом первого счетчика, второй выход которого подключен к соответствующему

15 входу блока элементов И, а второй выход третьего счетчика соединен с третьим входом линейного интерполятора.

На чертеже представлена функцио20 нальная схема устройства.

Оно содержит блок памяти 1, первый дешифратор 2, линейный интерполятор 3, шаговый привод 4 манипулятора, блок управления 5, первый счетчик 6, коммутатор, 7, второй счетчик 8, блок элементов И 9, элемент

ИЛИ 10, третий счетчик 11, блок коррекции 12, второй дешифратор 13.

Устройство работает следующим об30 разом. При автоматическом воспроизве819794 дении программы информация, описывающая переход схвата манипулятора из предыдущей точки траектории в последующую, считывается по сигналам блока управления 5 из блока памяти 1 в линейный интерполятор 3. Первый дешифратор 2, анализируя признаки координат, считываемых из блока памяти 1, обеспечивает их правильйую адресацию .по каналам линейного интерполятора 3.

После считывания информации, полностью описывающей переход схвата от одной точки траектории к другой, первый дешифратор 2 формирует сигнал, по которому блок управления 5 прекращает извлечение информации из блока. памяти 1. lS

Повышение быстродействия манипулятора на шаговом приводе 4 обеспечивается формированием на входах приводов его степеней подвижности оптимального по критерию быстродействия 2О сигнала управления. Этот сигнал уп,равления имеет треугольный закон изменения частоты и формируется следующим образом.

После считывания всей информации, описывающей пЕреход, с выхода блок . управления 5 на вх д первого счетчика б .начинает поступать непрерывная последовательность импульсов.

Сигнал переполнения первого счетчика б через коммутатор 7 поступает на Зо вход второго счетчика 8, увеличивая на единицу находящееся в нем число.

За счет сигналов, поступающих на входы блока элементов И 9 с импульсных выходов первого счетчика б и потенциальных выходов второго счетчика 8, и элемента ИЛИ 10 обеспечивается. линейное. увеличение частоты сигнала управления на входе третьего . счетчика 11, т.е. разгон щаговых дви- ф) .гателей перемещения координат манипулятора. Блок коррекции 12 служит для устранения неравномерности сигнала управления приводами манипулятора, .к которой критичен шаговый электропривод.

Для формирования треугольного за- кона изменения частоты сигнала управления, обеспечивающего максимальное быстродействие, второй дешифратор 13 дешифрирует число, равное половине максимально возможного в третьем счетчике 11, и переключает .коммутатор 7 в режим торможения, что обеспечивает убывание на 1 числа во втором счетчике 8 с каждым циклом 55 заполнения первого счетчика 6, т.е. линейное уменьшение частоты сигнала управления приводом и торможение щаговых йриводов 4. B случае необходимости может устанавливаться несколько градаций скорости. Для этого с выхода блока управления 5 на вход второго дешкфратора 13 поступает код скорости, определяющий момент окончания разгона и начала торможения. Таким образом, наряду с треугольным законом изменения частоты могут форми-, роваться и трайецеидальные законы, повышающие гибкость управления скоростью. В линейном интерполяторе 3 за счет сигналов, поступающих с импульсных выходов третьего счетчика

11, обеспечивается преобразование параллельного кода величины перемещения по соответствующим координатам в последовательный с одновременным началом и окончанием движения всех координат манипулятора независимо от величины их перемещения. Это обеспечивает прямолинейный характер траектории движения схвата, что позволяет увеличить скорость движения рабочего органа при тех же допустимых нагрузках на механизм манипулятора. Все это существенно сокращает время движения схвата от точки к точке, т.е. повышает быстродействие манипулятора. После окончания отработки информации, описывающей переход, по сигналу линейного интерполятора 3 блок управления 5 начинает новый цикл считывания информации и т.д.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает повышение быстродействия манипулятора, что в конечном счете ведет к повышению производительности систем автоматизации производственных процессов с использованием манипуляторов.

Формула изобретения

Устройство для программного управления многокоординатным манипулятором, содержащее последовательно соединенные блок памяти, пЕрвый дешифратор, линейный интерполятор и блок управления, второй вход которого подключен к второму выходу первого дешифратора, а первый выход — к входу блока памяти, второй выход которого через линейный интерполятор подключен к входу шагового привода манипулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстро-действия устройства, оно содержит последовательно соединенные первый счетчик, коммутатор, второй счетчик, блок элементов И, элемент ИДИ, блок коррекции, третий счетчик и второй дешифратор, выход которого подключен к второму входу коммутатора, а второй вход — к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с входом первого счетчика, второй выход которого подключен к соответствующему входу блока элементов И, а второй выход третьего счетчика соединен с третьим входом линейного интерполятора.

Источники информации, принятые во внимание прк экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 489629, кл. В 25 3 11/00, 1977.

2. Патент Фракции В 2236620, кл. В 25 3 11/00, опУблкк ..1976 (прототип ) .

819794

Составитель Е. Политов

Редактор Е. Гончар Техред T.Иаточка .. КорректорГ. Назарова

Заказ 1383/27

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент.", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4