Устройство для управления суставом очувствленного дистанционного копирующего манипулятора

(51) с присоединением з кударствеииыи кемитеСввета Министров СССРпе делам изобретеиийи открытий 23) ПриоритетОпубликовано 30,05,77, БюллетеньДата опубликования описания 22.07.7(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СУСТАВОЧУВСТВЛЕННОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОПИРУЮМАНИ ПУЛЯТОРА Изобретение относится к манипуляторным устройствам и может быть использовано при создании систем управления очувствленными дистанционными копирующими манипуляторами.Известны устройства для управления суставом очувствленных дистанционных копирующих манипуляторов 1. Манипулятор с управлением по положению исполнительного органа и обратной связью по нагрузке имеет сравнительно малую зону обслуживания и неудобен в работе, что приводит к быстрой утомляемости оператора.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления суставом очувствленного дистанционного копирующего манипулятора 2, содержащее датчик угла поворота задающего органа, подключенный к первому входу первого сумматора, привод задающего органа, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход по нагрузке подключен к первому входу второго сумматора, к второму входу которого подключен выход по нагрузке привода исполнительного органа, вход которого соединен с выходом первого сумматора.Недостатком этого устройства является ограниченность зоны обслуживания манипулятора линейными размерами задающего и исполнительного органов и антропометрическими данными оператора. Работа в тех участках зоны обслуживания манипулятора, где рука оператора занимает неестественное положение в пространстве, утомляет операто ра.Цель изобретения - расширение зоны обслуживания манипулятора при ограниченной рабочей зоне задающего органа.Это достигается тем, что устройство содер жит задатчик сигнала смещения, выход по углу поворота которого соединен с вторым входом первого сумматора, а выход по синусу угла поворота соединен с третьим входом второго сумматора.15 На чертеже показана функциональная схема устройства для управления суставом очувствленного дистанционного копирующего манипулятора.Схема содержит датчик 1 угла поворота 20 задающего органа, сумматор 2, привод 3 исполнительного органа, привод 4 задающего органа, сумматор 5, задатчик 6 сигнала смещения с выходамп по углу поворота и синуса угла поворота.25 Устройство работает следующим образом,Оператор воздействует на задающий орган,который поворачивается в суставе на угол, измеряемый датчиком 1 угла поворота задающего органа. Сигнал, пропорциональный уг лу поворота задающего органа, с выхода дат 5598205 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 кл. В 251 11/00,чика угла поворота задающего органа поступает на первый вход сумматора 2, с выхода которого подается на вход привода исполнительного органа 3, отрабатывающего входной сигнал, Сустав исполнительного органа поворачивается на тот же угол. При этом на выходе по, нагрузке привода исполнительного органа 3 вырабатывается сигнал, пропорциональный нагрузке на исполнительном органе, поступающий на второй входсумматора 5. Сигнал с выхода сумматора 5 подается на вход привода задающего органа 4, который отрабатывает этот сигнал и выдает с выхода по нагрузке на первый вход сумматора 5 сигнал, пропорциональный нагрузке на задающем органе.Привод задающего органа 4 отрабатывает входной сигнал до тех пор, пока алгебраическая сумма сигналов на первом и втором выходах сумматора 5 не станет равной нулю. При этом оператор испытывает отраженную нагрузку, пропорциональную нагрузке на исполнительном органе. При необходимости оператор поворачивает рукоятку задатчика 6 сигнала смещения. Сигнал с выхода по углу задатчика сигнала смещения 6 поступает на второй вход сумматора 2, с выхода которого подается на вход привода исполнительного органа 3 и отрабатывается последним. Сустав исполнительного органа рассогласовывается относительно сустава задающего органа на заданный угол, в результате чего рабочая зона исполнительного органа смещается относительно рабочей зоны задающего органа, и зона обслуживания манипулятора увеличивается. Сигнал с выхода по синусу угла задатчика 6 смещения подается на третий вход сумматора 5, алгебраически суммируется с сигналом с выхода по нагрузке привода исполнительного органа 3, содержащим информацию о моменте от веса подвижной части сустава исполнительного органа вместе с информацией о нагрузке на исполнительном органе. Так как зависимость момента от веса подвижной части сустава исполнительного органа является функцией синуса угла поворота сустава в вертикальной плоскости, то для сустава качания, ось которого горизонтальна, сигнал задатчика 6 сигнала смещения с выхода по синусу угла пропорционален моменту от веса подвижной части сустава исполнительного органа, поэтому привод задающего органа 4 не отрабатывает этот сигнал, и оператор воспринимает отраженную нагрузку без искажения, зависящего от нового положения исполнительного органа.При использовании изобретения расширяется приблизительно вдвое зона обслуживания манипулятора без снижения точности его работы, а также улучшаются удобства работы и повышается производительность труда оператора, благодаря сокращению в 1,5 - 2 раза энергетических и временных затрат на выполнение наиболее трудоемких операций в неудобной части рабочей зоны задающего органа,Формула изобретенияУстройство для управления суставом очувствленного дистанционного копирующего манипулятора, содержащее датчик угла поворота задающего органа, подключенный к первому входу первого сумматора, привод задающего органа, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход по нагрузке подключен к первому входу второго сумматора, к второму входу которого подключен выход по нагрузке привода исполнительного органа, вход которого соединен с выходом первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения зоны обслуживания манипулятора при ограниченной рабочей зоне задающего органа, устройство содержит задатчик сигнала смещения, выход по углу поворота которого соединен с вторым входом первого сумматора, а выход по синусу угла поворота соединен с третьим входом второго сумматора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США Хц 3280991, кл. 214 - 1, 28.04,64.2, Авт. св. Мо 398386,02.10,70.559820 Составитель Э, Митрошин Техред М, Семенов Корректор Л. Брахнина Редактор Т, Рыбалова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1469/5 Изд. Мз 512 Тираж 1130 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5