Устройство для управления манипулятором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 3(511 С 05 В 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАЧ изОБРетений и ОтнРытий ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: ": м;: иков Ленина ми от ЭВМ. Энер манипуля- Е.П.Попо с. 182(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯМАНИПУЛЯТОРОМ, содержащее задакщуюрукоятку и шаговый привод, связанный с исполнительным механизмом,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью улучшения эксплуатационныххарактеристик устройства, оно содержит установленные на задающей рукоятке первый и второй магнитоэлектрические механизмы, генератор импульсов и последовательно соединенные датчик положения задающей рукоятки, дифференциальный усилитель, первый элемент с односторонней проводимостью, первый ключ и первый Формирователь импульсов, а также последовательно подключенные второй элемент с односторонней проводимостью, второй ключ и второй Формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом шагового привода, подключенного вторым вхо" дом к выходу первого формирователя импульсов, выход дифференциальногоС усилителя соединен с входом второго элемента с односторонней проводимостью, выход генератора импульсов подключен к вторым входам первого и второго ключей, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго магнитоэлектричес- . ких механизмов.Изобретение относится к робототехнике и может быть использованопри создании дистанционно управляемых роботов-манипуляторов.Известно устройство для управления манипулятором, содержащее блокуправления ь многостепенной исполнительный механизм с датчиками положения, на конце которого установлена рукоятка Управления (.13.Однако устройство не обеспечива" )Оет ощущение усилий оператору, скоторыми он воздействует на рукоятку,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является (5устройство, содержащее задающую рукоятку и шаговый привод, связанныйс исполнительным механизмом (.23.Недостатком известного устройства является то, что оператор не ощущает усилий, с которыми он воздействует на рукоятку, так как н устройстве нет обратной снязи между датчиками, измеряющими усилия, и рукояткой. Вследствие этого управление с помощью известного устройстватребует специальной подготовкиоператора для того, чтобы исключитьвозможные случаи неточного позиционирования схвата, вызванные, например, слишком резкими движениями руки оператора.Цель изобретения - улучшениеэксплуатационных характеристикустройства,35Поставленная цель достигаетсятем,. что устройство содержит установленные на задающей рукоятке первый и второй магнитоэлектрическиемеханизмы, генератор импульсов ипоследовательно соединенные датчикположения задающей рукоятки, дифференциальный усилитель, первый элемент с односторонней проводимостью,первый ключ и первый Формировательимпульсов, а также последовательноподключенные второй элемент с односторонней проводимостью, второйключ и второй Формирователь импульсов, выход которого соединен спервым входом шагового привода,подключенного вторым входом к выходу первого формирователя импульсон, выход дифференциального усилителя соединен с входом второгоэлемента с односторонней проводимостью, выход генератора импульсонподключен к вторым входам первогои второго ключей, выходы которыхсоединены соотВетственно с входами перного и второго магнитоэлектрических механизмов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит рукоятку 1, рычаг 2, датчик 3 положения задающей рукоятки первый 4 и второй 5 элементы с односторонней проводимостью, дифференциальный усилитель б, первый 7 и второй 8 магнитоэлектрические механизмы, перный и второй ключи 9 и 10 соответственно, генератор 11 импульсон постоянной ампер-секундной площади, первый и второй Формирователи 12 и 13 импульсов соответственно, шагоный привод 14, исполнительный механизм 15, схват 1 б.Устройство работает следующим образом.Оператор усилием, приложенным к рукоятке 1, поворачивает рычаг 2 вокруг опоры. В результате этого смещение рычага 2 через механическую связь замеряется датчиком 3 положения. В состоянии равновесия показания датчика 3 равны нулю. При этом на выходе дифференциального усилителя б напряжение также равно нулю. Ключи 9 и 10 закрыты и не пропускают импульсы с генератора 11 импульсов постоянной ампер-секундной площади на входы магнитоэлектрических механизмов 7 и 8. При повороте рычага 2 равновесие нарушается и в зависимости от направления поворота (вверх или вниз) датчика 3 положения вырабатывает сигналы той или иной полярности. В зависимости от полярнссти напряжения, которое подается на вход диФФеренциального усилителя б и далее на элементы 5 и 4 и на входы ключей 9 и 10, импульсы с генератора 11 поступают в обмотки магнитоэлектрических механизмов 7 или 8. Под действием сигнала, подаваемого на управляющий вход ключа 10 (или 9) с выхода дифференциального усилителя б через элементы 5 (4) ключ 10 (9) начинает пропускать импульсы с генератора 11 постоянной ампер-секундной площади н обмотку магнитоэлектрического механизма 7 или 8. Усилие компенсации действует на рукоятку 1 и рычаг 2, возвращая их н исходное состояние равновесия. По достижении равновесия напряжение на выходе усилителя б становится равным нулю и ключ 10 (иЛи 9) закрывается. Среднее количество компенсирующих импульсон, прошедших на обмотку магнитоэлектрических механизмов 7 или 8, пропорционально усилию, приложенному к рукоятке 1. В процессе поступления импульсов с генератора 11 в обмотки механизмов 7 или 8 с выходов ключа 10 (или 9) импульсы генератора проходят на входы формирователей 12 и 13, С ны1071994 Составитель Е.ПолитовРедактор О.Бугир Техред В.далекорей Корректор Г.Решетник Заказ 121/38 Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ходов последних снимаются импульсы,сформированные по длительности иамплитуде, которые поступают навходы шагового привода 14. В зависимости от того, с какого из формирователей 12 или 13 снимаютсяимпульсы, шаговый прйвод 14 двигается в одну или обратную сторону, перемещая при этом исполнительный механизм 15 вместе со схватом 16, Величина перемещения исполнительного механизма 15 пропорциональна числу импульсов, поступивших на вход шагового привода 14. При повороте рукоятки 1 с рычагом 2 в обратную сторону импульсыс выхода формирователя 12 или 13поступают на второй вход шаговогопривода 14, в результате чего 5 исполнительный механизм 15 перемещается в обратную сторону. Применение изобретения позволитэа счет обеспечения воспроизведе ния на рукоятке усилий, с которыми оператор воздействует на рукоятку, улучшить эксплуатационные характеристики устройства.