Схват манипулятора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ов ханик о ССС 1975. на вход на нуи "1"1 пр авмыхбо е бло то2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем меАН СССР(57) Изобретение относится к робототехнике, предназначено для транспортировки и ориентирования в пространстве объектов разной массы и конфигурации и может быть использовано в автоматических манипуляторах. Цельюизобретения является повышение надежности путем автоматического поддержания усилия сжатия объекта манипулирования независимо от его ориентациив пространстве. При захвате объекта3 губками 1 схвата с датчиков 2 усилия сжатия через усилители 7 и 8 на входы компаратора 9 одновременно будут поступать однополярные аналог ые сигналы, разность которых будет равна О, на выходе компаратора будет сигнал нулевого уровня и сигнал с одного из датчиков будет сравниваться с заданными в блоке 5 управления, При переносе объекта 3 и различной ориен. тации схвата на датчики 2 начнет действовать сила тяжести объекта, в результате чего разность входных аналоговых сигналов, поступающихкомпаратора 9, уже не будет ралю и на его выходе будут "О" ила коммутация сигнала в блок 5ления будет происходить по нашему значению из двух сравнивасигналов. Таким образом, при лориентации схвата в пространст5 управления получает информацлько о силе нормального сжат132337 Изобретение относится к робототехнике и предназначено для транспортировки и ориентирования в пространстве объектов разного веса и конфигурации и может быть использовано в автомати ческих манипуляторах.Целью изобретения является повышение надежности путем автоматического поддержания усилия схвата объекта манипулирования независимо от его ори ентации в пространстве.На фиг.1 изображен схват и схема его управления, на фиг.2 - произвольно-ориентированный в пространстве схват с объектом манипулирования,Схват манипулятора содержит эажим - ные губки 1, установленные в них датчики 2 усилия сжатия, объект 3 управления, привод 4 механизма зажима губок блок 5 управления приводом, блок 209б компенсации силы тяжести объекта манипулирования, содержащий усилители 7 и 8, компаратор 9, инвертор 10 и двухканальный коммутатор 11.На фиг.2 представлен произвольно ориентированный захват манипулятора в пространстве при переносе объекта манипулирования 3 и действующие при этом силы на датчики 2 усилия сжатия, установленные в губках захвата: где Р сила тяжести объекта манипулирования 3 И и И - силы нормального сжатия 1кобЪекта манипулирования, действующие со стороны губок схвата; Р, и Р составляющие силы тяжести объекта, Р и Р - силы трения при просТ 1 Т 2кальзывании объекта манипулирования относительно губок схвата.Исходя из условия равновесия сил 4 О и равенства сил, определяют силу действующую на датчик усилия, установленный в нижней губке Н = М + Р совс,45 т.е. для указанного положения захвата манипулятора на датчик сжатия, установленный в нижней губке, будет действовать составляющая силы тяжести объекта манипулирования, равная Р = Р совЫ, которая, суммируясь с силой нормального сжатия И , будет способствовать увеличению выходного сигнала с датчика усилия сжатия, установленного в нижней губке. 55В исходном состоянии, когда объект манипулирования 3 не подвергается захвату губками 1 схвата, на входы усилителей 7 и 8, а следовательно, и 6 2компаратора 9 сигналь: с датчиком 2 усилия сжатия не поступают, следовательно, их разность ранна О. На выходе компаратора будет сигнал нулевого уровня, который через инвертор 10 и двухканальный коммутатор 11 подключит к измерению сигнал с датчика 2, например левой губки, так как на управляющем входе коммутатора 11 будет сигнал "1".При подаче на вход блока 5 управления команды а на сжатие губок при - вод 4 включается и губки 1 начинают сходитьсяНа входы компаратора 9 одновременно будут поступать однополярные аналоговые сигналы с обоих датчиков 2, следовательно, разность этих сигналов будет равна "0" и на выходе компаратора будет сигнал нулевого уровня, который опять подключит к измерению датчик 2 левой губки, т.е.информация об усилии сжатия в процессе захвата будет сниматься с этого датчика и поступать в блок 5 управления приводом. При сравнении этого сигнала с сигналом задания, определяющим необходимую силу сжатия, привод 4 прекращает сжатие объекта 3,В процессе переноса захваченного объекта и различной ориентации схвата манипулятора в пространстве на датчики 2 усилия сжатия начинает действовать сила тяжести объекта манипулирования, в результате разность входных аналоговых сигналов, поступающих на вход компаратора 9, уже не равна нулю, а будет определяться составляющей силы тяжести объекта манипулирования, соответственно этому компаратор при сравнении по модулю двух сигналов будет выдавать на выходе "О" или "1", а коммутация сигнала в блок 5 управления привода будет происходить по наименьшему значению иэ двух сравниваемых сигналов, так как коммутатор 11 управляется сигналами единичного уровня, т.е. увеличение сигнала на одном из датчиков в результате действия силы тяжести приводит к срабатыванию компаратора и кдммутации наименьшего значения сигнала с противоположного датчика, на который не действует сила тяжести, тем самым со" храняется информация, поступающая в блок 5 управления о нормальной силе сжатия, установленной лри захвате объекта манипулирования.(рог. ГСоставитель Ф,МайоровТехред Л. Олийнык едактор А.Дол Корректор А. Ильин Тир ВНИИПИ Государс по делам изоб 13035, Москва, ЖЗаказ 2915/ аж 953 венно Подписи го комитета СССий и открытий аушская наб., д те5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная,После переноса объекта манипулирования в эаданную точку на вход блока 5 управления приводом поступает команда а на раэжатие губок, в результате которой привод подключается к сети так, чтобы он вращался в направлении, противоположном направлению вращения при сжатии. Система устанавливается в исходное состояние.Таким образом, при любой ориента ции схвата робота в пространстве блок 5 управления получает информацию с датчиков усилия сжатия только о силе нормального сжатия, исключая влияние силы тяжести, тем самым стабилизируя силу нормального сжатия в процессе транспортировки. Формула изобретения20 Схват манипулятора, содержащий губки, кинематически связанные с приводом их перемещения, на которых установлены датчики усилия сжатия, ифюзи 76 4блок управления приводом губок, выход которого соединен с приводом, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем автоматического поддержания величины усилия сжатия объекта манипулирования независимо от его ориентации в пространстве, он снабжен блоком коррекции, включающим два усилителя, входкаждого из которых соединен с соответствующим датчиком усилия сжатия,компаратор, входы которого соединеныс выходами усилителей, инвертор идвухканальный коммутатор, при этомвыходы усилителей соединены также суправляемыми входами соответствующего канала коммутатора, а выход компаратора соединен непосредственно суправляющим входом первого каналакоммутатора и через инвертор - с управляющим входом второго канала коммутатора, причем выход коммутатораподключен к входу блока управленияприводом губок.