Устройство для автоматического управления роботом манипулятором

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнх Социалмстицвских Республик(23) ПриоритетГееуАерстееииый кеиитет Сеевте Нкииетрее СССР ее делам изееретеей н еткриткй(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМУстройство дат автоматического управлеаиа работом-манипулятором относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления автоматических манипуляторов (промышленных роботов).Известны устройства автоматического управления роботами-манипуляторами. Одно из ннх содержит блок задания нрограммы, привод захвата, привод вращения руки, привод радиального хода руки, схемы сравнения,:усилителй н датчики обратной связи по положению 111, Оно имеет низкое быстродействие, Наиболее близким к нзоб ретенню техническим решением является устройство, содержашее последовательно соединенные блок задания лрограммы, первый элемент сравнения, первый усилитель, привод радиального перемешення н первый датчик обратной связи, выход которого подключен ко второму входу первого элемента сравнения, и последовательно соединенные второй усилнтегь, привод вращения, второй датчик обратной связи и второй элемент сравнения, второй вход которого подключен 1 хо второму выходу блока задания програм 1мы, третий выход которого через блокуправления сЬедннен с приводом схвата Я,Это известнсй устройство позволяет полуф чвть оптимальный по быезродействию эакоФторможения исполнительных органс манипулятсра дли некоторой номинальной полееной нагрузки при ивнбольаем радиусе пере.эноса груза при.условии получения заданной 0 точности позиционирования. Однако оио ивдиет возможности получать оптимальноебыстродействие при любых полезных нагруаках и любых радиусах переноса полезногогруза, твк квк полученный с его помо 3 закон торможения исполнительных органоманипулятора не может быть автомвтическн изменен в зависимости эт измененияуказанных параметров.Белью изобретения является оптимиза М цня быстродействия. Е описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит блом вычисления момента инерциивращающихся частей, входы которого совди .иены с выходом второго элемента срввне ния, со вторыми выходамн блока управленяприводом схвата и первого датчика обратной связи соответственно, а выход - совходом второго усилителя,На чертеже показана блок-схема описываемого устройства,Оно содержит блок 1 задания программы, первый элемент 2 сравнения, первыйусилитель 3, привод 4 радиального перемещения, первый датчик 5 обратной связи,второй усилитель 6, привод 7 вращения,второй датчик 8 обратной связи, второйэлемент 9 сравнения, блок 10 управпенияприводом схвата, привод 1 1 схвата и блок12 вычисления момента инерции вращающихся частей,В автоматическом цикле работы манипупятора сигнапы от блока 1 задания прсграммы и датчика 8:обратной связи посту.пают в элемент 9 сравнения, где вырабатывается управпяюший сигнал Ц . Этотсигнал поступает на вход блока 12 вычиспения момента инерции вращающихся час гей.На два других входа блока 12 поступают сигъ-,напы О 4 от блока управления 10 схватоми О от датчика 5 обратной связи. Величины этих сигналов могут быть записаныследующим образом;ЦК(гп+м ),. О 15 30 ц К п,где П - масоа переносимого объекта;.щ - масса подвижных частей манипу 9пятора, принимающих участие в35радиальном перемещении;Р - радиус, на котором переноситсяобъектК 4 и К 2- коэффициенты пропорциональности.Мчитывая, что момент инерции вращаю 40 шихся частей манипулятора может быть сосчитав по фЪрмуле 1Т 1 Р, великана еигнапа, пропорционального изменению момента инерции, имеет вид245Управляющий сигнал О уменьшается блоком 12 пропорционально величине Оя и, таким образом, окончательный сигнал управления, вырабатываемый блоком 12 должен иметь видО О 42 Кц КО О" и гУстройство работает так, что процессзамедления привода 7 вращения начинаетсяпри определенном, аднажды установленномзначении сигнала О 2, вырабатываемогоблоком 12 вычисления. Это значение достигается тем раньше и, следовательно,дальше от точки позиционирования, чембольше величина сигнала О , характеризующего изменение момента инерпии вращающихся частей манипулятора,Таким образом, оптимизируется времяпроцесса позиционирования.Применение изобретения позволяет существенно повысить производительностьавтоматических манипуляторов с программным управлением, используемым в производственных процессах путем оптимизациипереходных процессов в приводах вращатепьных координат.Формула изобретенииУстройство дпя автоматического управления роботом-манипулятором, содержащее последовательно соадиненные блок задания программы, первый элемент сравнения, первый усилитель, привод радиального перемещения и первый датчик обратной связи, выход которого подкпючен ко второму входу первого эпемента сравнения, и последовательно соединенные вгорой усилитель, привод вращении; второй датчик обратной связи и второй эпемент еравнения, второй вход которого подключен ко второму выходу бпока задания программы, третий выход которого через блок управления соединен с приводом схвата, о т и и ч а ю щ е ес я тем, что, с цепью оптимизации быстродействия устройства, оно содержит блок вычисления момента инэрции вращающихся частей, входы которого соединены с выходом второго элемента сравнения, со вторыми выходами блока управления приводом охвата и первого датчика обратной связи, соответственно, а выход - со входом второго усипитепя.Йсточники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1, Патент США Ж 3212649, кл, 214-1, 1960.2. Патент Франции М 2034910, кл. В 259/00, 1971.Заказ 2252/11 Тираж 1122 Подлисное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Филиал ППП Патентф г. Ужгород, ул, Проектная, 4