Моделирующее устройство

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

О П И С А Н И Е „„ss>sos

ИЗЬЬРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ьу— (22) Заявлено 04.07.79 (21) 2789603/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 25 J 11/00

Гасударственные комитет (53) УДК 62-229. .72 (088.8) Опубликовано 23.05.81 Бюллетень № 19 по делам изооретенкй и открытий

Дата опубликования описания 04.06.81

В. В. Доротов, В. А.Моисеенко и В. Н.Шведов

1 Ф, 4 4. р у

М ф

Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при Московском высшем техническом учиЛище - " - им. Н. Э. Баумана (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботостроению, и предназначено для проведения экспериментальных исследований при создании робототехнических систем различного назначения, в частности манипуляционных.

Известно моделирующее устройство исполнительного органа робототехнической сис- . темы, содержащее пульт управления, блок управления, исполнительный орган, имею-. щий ряд последовательно соединенных звеньев, приводов и информационных датчиков (1).

Однако конструкция звеньев исполнительного органа известной робототехнической системы не позволяет точно имитировать колебательные перемещения схвата манипулятора проектируемой системы, котррые 1S обусловлены поперечными и продольными перемещениями концов этих звеньев при их динамической и статической деформациях.

Цель изобретения — повышение точности определения технических характеристик проектируемых робототехнических систем с уче20 том упругости их звсньев.

Цель достигается тем, что моделирующее устройство снабжено упругим элементом и

2 механизмом преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, хотя бы одно звено исполнительного органа выполнено из телескопических секций, одна из которых шарнирно установлена на выходном валу привода и связана с ним через упругий элемент, а другая секция кинематически связана с выходнь1м валом того же привода через механизм преобразования, причем упругий элемент выполнен с возможностью регулировки его жесткости.

На чертеже схематически изображено моделирующее устройство исполнительного органа робототехнической системы.

Устройство состоит из задающей установки 1, содержащей программное устройство 2, электронно-вычислительную машину 3 и органы 4 управления, например орган копирующего типа, и рукоятку. Кроме того, имеется блок 5 управления приводами, содержащий элементы 6 сравнения, корректирующие устройства 7 и управляющие усилители 8, исполнительный орган, содержащий последовательно соединенные вращательными парами жесткие звенья, выполненные в виде телескопически смонтированных секций 9 и 10, имеющих возможность возв j) я i и о - и ос т l и 3 те 1 ы 0 i i i и с pс"., i .". .;, ; относительно друга цо иаира „ л я;ц,цн;1 1 I секций 9. Устрои тво и :сс- . р -воды !2 и

i информационные датчики 13. Секции 9 установлены шарнирно на выходных валах 14 приводов 12 и кинематически связаны с ними через упругие элементы 15, а секции IO кинематически связаны с выходными валами 14 приводов 12 через меканизмы преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, например, через кривошипно-шатунные механизмы, состоящие 1ф из кривошипов 16 и шатунов 17. Упругие элементы 15 снабжены регулировочными устройствами 18, изменяющими жесткость этих элементов, а кривошипы 16 снабжены регулировочными устройствами 19.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии управляющего сигнала, сформированного задающей установкой 1 и блоком 5 управления приводами, выходной вал 14 привода 12 поворачивается по требуемому закону. В переходных режимах закон поворота телескопически соединенных секций 9 и 10 отличается от закона поворота выходного вала 14 вследствие деформации упругого элемента 15 под воздействием сил инерции секций 9 и 10. Поскольку кривошип 16 жестко соединей с выходным валом 14, то и его угловое положение относи-, тельно оси вращения также не совпадает с угловым положением секции 9 в переходных режимах, что вызывает синхронно с поворотом и продольные перемещения секции 10 в направляющих 11 секции 9. Таким образом, в переходньх режимах жесткое звеио исполнительного органа моделирующего устройства совершает колебательные повороты относительно выходного вала с одновремен- Зя ным изменением собственной длины. Это соответствует движениям концов упругих звеньев исполнительного органа проектируемого манипулятора. Посредством регулирующих устройств 18 и 19 изменяют соответственно жесткость упругого элемента 15 и длину продольного хода секции 10 с целью задания требуемых динамических и статических характеристик исполнительного органа моделирующей установки.

Формула изобретения

Моделирующее устройство исполнительного органа робототехнической системы, содержащее пульт управления, блок управления и исполнительный орган, имеющий ряд последовательно соединенных звеньев, приводов и информационных датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения технических характеристик робототехнических систем с учетом упругости их звеньев, оно снабжено упругим. элементом и механизмом преобразования

BpBLUàòåëüHoão движения в возвратно-поступательное, хотя бы одно звено исполни- тельного органа выполнено из телескопических секций, одна из которых шарнирно установлена на выходном валу привода и связана с ним через упругий элемент, а другая секция кинематически связана с выходным валом того же привода через механизм преобразования, причем упругий элемент выполнен с возможностью регулировки его жесткости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулешов В. С. и Лакота Н. А. Динамика систем управления манипуляторами.

М., «Энергия», 1971, с. 22 — 27.

831б09

Составитель В. Ушаков

Редактор Н. Егорова Техред A. Бойкас !;:. . ктор С. 111омак

Заказ 3655/67 Тираж 1090 11о ..::гное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4;5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4