Устройство для управления дистанционным манипулятором

,М,Левш тво СССР 00, 1986.ПРАВЛЕНИЯ ДИ- ПУЛЯТОРОЬй Ы ЛХКксК 2коэффициент пропроизведениемматора 20, д где К 1 -сти:К 2 -редачи ска 22; ноона коэффициент вигателя 21 и си ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАН ЦИОН Н Б 1 АН И Изобретение относится к робототехнике, может быть использовано при создании дистанционных манипуляторов и является усовершенствованием устройства по авт.со. М 1355481,Цель изобретения - повышение надежности эа счет обеспечения защиты исполнительного органа от поломок.На чертеже представлена функциональная схема устройства.На схеме указаны: задающий орган 1, блок 2 нелинейных преобразователей, блок 3 нелинейных преобразователей, первый 4 и второй 5 блоки сумматоров, соответственно сумматоры 6, блок 7 логического дифференцирования, дифференциаторы 8, блок 9 элементов согласования, элементы 10 согласования, блок 11 интеграторов, интеграторы 12, блок 13 приводов, приводы 14, исполнительный орган 15, компараторы 16, первые 17 и вторые 18 ключи, сумматоры 19 и 20, двигатели 21, датчики 22 положения,Устройство работает следующим обраРабота устройства на границе свобо ной зоны определяется режимом рабо(57) Изобретение относится к робототехн ке и может быть использовано при создани дистанционных манипуляторов, Целью иэ бретения является повышение надежност эа счет обеспечения защиты исполнител ного органа от поломок, Для этого в устро ство введен блок элементов согласовани обеспечивающий переключение режима р боты устройства при управлении от задаю щего органа и при работе на "упор". 1 3. ф-лы, 1 ил,либо в двух режимах управления (позиционном, скоростном) от задающего органа 1, либо в режиме работы "Упор", когда выходной оал двигателя 21 заторможен, т.е, не имеет возможности перемещаться из-эа жесткого внешнего воздействия. Изменение режима работы привода 14 основано на анализе абсолютной величины ошибки слежения двигателя 21 эа управляющим сигналом с интегратора 12.Сигнал ЛХ ошибки слежения снимается с выхода сумматора 20, т.е, с второго выхода следящего привода 14. При отсутствии внешних жестких воздействий абсолютная величина ошибки слежения не превышает значения йъакс - абсолютное значение м альной скорости выходного вала двия 2110 Зп 35 Величина ошибки слежения даже намаксимальной скорости в правильно спроектированном следящем приводе 14 не превышает десятых долей градуса,При работе в режиме "Упор" величинаошибки может достигать единиц или дажедесятков градусов, Таким образом, превышение величины ошибки Л Х значения, определяемого выражением (1), служитфактором для перехода работы следящегопривода 14 из режима работы от задающегооргана 1 в режим работы "Упор",От задающего органа 1 устройство работает следующим образом, Оператор,воздействуя на задающий орган 1, вырабатывает сигнал ОБх.1, который поступает наблок 3 типа "зона нечувствительности" и напервый вход сумматора 6 блока 4. Если абсолютная величина сигнала ОБх.1 находитсяв пределах зоны нечувствительности, то этотсигнал через сумматор 6 блока 4 подаетсяна вход логического дифференциатора 8,В логическом дифференциаторе 8 сигнал Овх,1 дифференцируется и его знаксравнивается со знаком полученной производной Овх,1, Если знаки Онх. и Оах.1 совпадают, то сигнал производной Овх.1 черезсумматор 6 блока 5, нормально замкнутыйкгноч 17 и сумматор 19 подается на интегратор 12, выходной сигнал которого отслеживается следящим приводом 14, т:е. угловоеположение звена -й степени подвижности)исполнительного органа 15 изменяется навеличину, пропорциональную значению силового воздействия оператора на задаюгций орган 1.Если абсолютная величина сигналаОБх.1 находится за пределами зоны нечувствительности блока 3, а знаки самоо сигналаОвх,1 и его производной разные, на выходелогического дифференциатора 8 сигнал отсутствует. Сигнал на выходе интегратора 12не меняется и не меняется угловое положение соответствующего звена исполнительного органа 15, Если абсолютная величинасигнала превышает зону нечувствительности блока 3, например, на величинуЛ Овх.1 = Оо 1 - Оо,1,где Оо 1 - значение зоны нечувствительно сти блока 3, то на выходе блока 3 появляетсясигнал Оз, пропорциональный сигналуЛ Ох,1. Сигналы Охл и Оз подаются на блок4 с разными знаками, поэтому на выходеблока 4 выделяется сигнал, по величине совпадающий со значением зоны нечувствительности блока 3 Оо 1, т.е, неизменный повеличине, тогда сигнал на выходе логического дифференциатора 8, подаваемый навторой вход второго сумматора 6 блока 5,равен нулю. На его выходе сигнал пропорционален сигналу Оз 1, который через нормально замкнутые контакты ключа 17 и сумматор 19 подаеся на интегратор 12, На выходе интегратора 12 сигнал изменяется со скоростью, пропорциональной величине Оз 1, Г оэтому соответствующее звено исполнительного органа 15 перемещается со скоростью, пропорциональной превышению силового воздействия оператора на задающий орган некоторого порогового значения,В режиме работы "Упор" следующего привода угловое положение двигателя 21 не зависит от воздействия оператора на задающий орган 1, Здесь ошибка Л Х слежения превышает величину по выражению (1) и происходит срабатывание двухпорогового компаратора 16. Его выходной сигнал размыкает нормально замкнутые контакты ключа 17 и замыкает нормально разомкнутые контакты ключа 18, При этом сигнал ЛХ через сумматор 19 поступает на вход интегратора 12, Выходной сигнал интегратора начинает изменяться до тех пор, пока значение ошибки Л Х не станет удовлетворять условию (1). После этого усройство переходит в режим работы следящего привода 14 от задающего органа 1 без возможных поломок исполнительного органа 15,Поименение изобретения позволяет при соударении исполнительного органа с абсолютно жестким препятствием типа "стена", "упор" и т,п. исключить его поломку, так как время действия реакции со стороны препятствия очень мало и опоеделяется быстродействием переключения ключей блока 9 согласования,Формула изобретения 1, Устройство для управления дистанционным манипулятором по авт.св, М 1355481, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно дополнительно содержит блок элементов согласования, через который выходы второго блока сумматоров соединены с входами блока интеграторов, а вторые входы блока элементов согласования подключены к вто. рым выходам блока приводов,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый элемент согласования содержит первый ключ и последовательно соединенные компаратор, второй ключ и сумматор, выход которого подключен к выходу элемента согласования, а второй вход - к выходу первсго ключа, соединенного первым входом с псрвым входом элемен1650427 та согласования, а вторым входом - с выхо- . к второму входу второго ключа и к второму дом компаратора, вход которого подключен входу злемента согласования,Составитель Е. ПолитовРедактор Н. Тупица Техред М,Моргентэл Корректор В. Гирняк Заказ 1573 Тираж 474 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Ргушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101