Система управления дистанционным манипулятором

О П И С А Н И Е и) 582090ИЗОБРЕТЕН ЙЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сове Советских Социалистически. Республик(22) Заявлено 02,09,75 (21) 2171884/25-2 51) М. 251 13/00 05 В 11/01 аявки Ь присоединение 3) Приоритет Государственный ломите Совета 1 т 1 иннстрав СССР(43) Опубликовано 30.11,77. Бюлл (45) Дата опубликования описан тень М 44 23.11.77) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНН МАНИПУЛЯТОРОМ2 Изобретение относится к области манипуляторостроения и может оыть использовано при создании дистанционных манипуляторов.Известны дистанционные манипуляторы.Манипулятор 1, содержащий датчики перемещений задающего органа, усилители и исполнительные механизмы исполнительного органа, имеет тот недостаток, что при работе с ним оператор испытывает большие физические нагрузки.Наиболее близким техническим решением к изобретению является дистанционный манипулятор 121, содержащий вычислительное устройство, соответствующие входы которого соединены с выходами датчиков перемещения плечевого и локтевого шарниров задающего устройства и датчиков положения плечевого и локтевого суставов, а выходы - с входами приводов плечевого и локтевого суставов, датчик перемещения запястья, подключенный через олок астатического управления к входу привода запястья, датчик перемещения схвата, соединенный через блок позиционного управления с входом привода схвата, и датчик положения схвата, подключенный к одному из входов блока позиционного управления,При м физиче ены. Од еработе с указанным манипуляторо ские нагрузки на оператора уменьш нако параметры его системы управл ния фиксированы, что не позволяет оптимальным образом настраивать систему для выполнения как грубых, так и особо точных операций с учетом специфики, вносимой челове ком-оператором.Цель изобретения - расширение областиприменения манипулятора.Это достигается тем, что система управления дистанционным манипулятором содержит О последовательно соединенные датчик усилиясжатия рукоятки задаюгцего устройства и блок изменения коэффициента усиления, выход которого подключен к одному из входов вычислительного устройства и блока астати лескоо управления.Иа чертеже представлена функциональнаясхема системы управления дистанционнымманипулятором.Она содержит датчики 1 и 2 перемещения О плечевого шарнира, датчик 3 перемещениялоктевого шарнира, датчик 4 усилия сжатия рукоятки, датчик 5 перемещения запястья, датчик 6 перемещения схвата, которые образуют задающее устройство 7, исполнительный 5 орган 8, состоящий из приводов 9, 10 плечевого сустава, привода 11 локтевого сустава, датчиков 12, 13 положения плечевого сустава, датчика 14 положения локтевого сустава, привода 15 запястья, привода 16 схвата, дат- О чика 17 положения схвата, а также вычислительное устройство 18, блок 19 изменения коэффициента усиления, блок 20 астатнческого управления, блок 21 позиционного управлеНИ 5.Система управления дистанционным манипулятором работает следующим образом.Воздействуя на рукоятку, оператор с помощью основной цепи управления обеспечивает перемещения элеменов исполнительного органа манипулятора со скоростями, пропорциональными величинам относительных перемещений элементов задающего устройства. Эта информация снимается с помощью датчиков 1, 2, 3. Полученные сигналы поступают в вычислительное устройство 18, где по известным из прототипа формулам перерабатываются в сигналы, попадающие на приводы 9, 10, 11. Для этого в устройство 18 подаются также сигналы с датчиков 12, 13, 14. Астатическое управление вращением запястья осуществляется от датчика 5, а позиционное управление работой схвата - от датчика 6 с использованием обратной связи от датчика 17, Скорость перемещения исполнительного органа манипулятора регулируется оператором, который силой сжатия рукоятки управления посредством датчика 4 задает величину коэффициента усиления машины. Сигнал с датчика 4, преобразованный в блоке 19, поступает в устройство 18, а также в качестве сомножителя сигнала с датчика 5 - в блок 20. Величина коэффициента усиления при этом регулируется в соответствии с индивидуальными особенностями оператора и требованиями к точности и скорости выполнения производственной операции. Максимальное и минимальное (с учетом реализуемости) значения коэффициента усиления обеспечивают соответственно максимальное быстродействие и точность работы системы оператор - манипулятор.Предлагаемая система позволяет при выполнении не требующих точности транспортировочных операций достигнуть повышения быстродействия по сравнению с режймами, хара ктернзу 101 цнмнс 51 Въсокон тОчнОстью р аботы системы, в среднем более чем в пять 5 раз. При работе в режимах повышенной точности ошибки системы по сравнению с режимами транспортирования могут быть уменьшены в среднем также более чем в нять раз.10Формула изобретенияСистема управления дистанционным манипулятором, содержащая вычислительное уст ройство, соответствующие входы которогосоединены с выходами датчиков перемещения плечевого н локтевого шарниров задающего устройства и датчиков положения плечевого и локтевого суставов, а выходы - с входами 20 приводов плечевого и локтевого суставов, датчик перемещения запястья, подключенный через блок астатического управления к входу привода запястья, датчик перемещения схвата, соединенный через блок позиционного 25 управления с входом привода схвата, и датчик положения схвата, подключенный к одному из входов блока позиционного управления, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения манипуля тора, система содержит последовательно соединенные датчик усилия сжатия рукоятки задающего устройства и блок изменения коэффициента усиления, выход которого подключен к одному из входов вычислительного уст ройства и блока астатического управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1. Каталог-справочник Манипуляторы.Л., 1968, с. 93.2. Авторское свидетельство СССР 271252,кл, В 251 3/04, 1969.Изд919 Тираж 1130 осударственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5