Устройство для позиционного управления роботом манипулятором

О П И С А Н И Е и 636676ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветекикСоциапистицвскикРеспублик т, свид-ву олнительное 2) Заявлено 14.0присоединением3) Приоритет 374660/25) М. Кл В 25 8/ Гасударственный номи Совета Министров ССС по делам изобретениин открытий явк8.Бюллетень М 4 описания 20 Л 2 .7 2) Авто изобр Гладштейн, Р. А. Сорокаи А. И. фадеев и Ленинградский институт авиационного приборостроен аявитель(5 ТРОИСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕН РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ 1Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при проектировании устройств управления движением роботов-манипуляторов.Известны устройства позиционного управления роботами-манипуляторами.В устройстве 111, содержащем усилитель, привод, датчик обратной связи, блок синхронизации и блок памяти, для движения по траектории с высокой точностью требуется запоминание большого количества промежуточных точ к, что увеличивает время программирования.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для позиционного управления роботом-манпулятором,2, содержащее последовательно соединенные элемент сравнения, усилитель, привод и датчик положения, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения и последовательно соединенные блок синхронизации и блок памяти,Недостатками указанного устройства яв- - ляются значительные затраты времени и низкая точность программирования, обусловленные тем, что в процессе обучения робота движению по траектории выбор запоминаемых позиции производится оператором приОлизитсльО, без очного чета характера траектор 1. При этом не. збежно либо запоминаются ;лиинне, избыточные позиции, на которыс расходуется память устройства, либо, наоборот, запомненные позции нс обес печиваот заданную точность воспроизведения т 1 эаектории, то Вызъвает неооходиыость в повторнь:х корректируюцих обучениях.Цел ыо изобретс ня я вл яется упропениеустройства.Сущность изобретения заключается в тоы,что устройство содержит импльсный элемент сравнения, реверсивный счетчик, экстраПОЛятОр И ПОСЛЕдоватЕЛьНО СОЕЛИНЕННЫЕ задатчик уставок позиций схв 1 та и ;лкч, вых " которого подкгючен ко Второ. вхо лу элемента сравнения, а Второй Вход - кпервому выходу экстраполятора, второй выхол которого, а также Выход латчи; ол- жения соединены соответственно с первым и Вторьм Входа.11 импульсного злеРита сравнения, третий вход которого подключен 1 Выходу блока синхронизации, псрьый выход импульсного элемента сравнения сосд 1- нен с перВыми Входахи Олока памяти 1 зкс.траполятора, второй Выход импульсного эле15 20 25 мента сравнения подключен к первому входу блока синхронизации, второй вход которого соединен с первым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого подключен ко второму выходу блока синхронизации, а второй выход - к третьему входу блока памяти, первый выход блока памяти соединен со вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход - со вторым входом экстраполятора, третий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации.На чертеже изображена функциональная схема устройства для позиционного управления роботом-манипулятором.Функциональная схема содержит элемент 1 сравнения, усилитель 2, привод 3, датчик 4 положения, импульсный элемент 5 сравнения; экстраполятор 6, ключ 7, задатчик 8 уставок позиций схвата, блок 9 памяти, реверсивный счетчик 10, блок 11 синхронизации.Устройство работает следующим образом.На этапе обучения ключподключает задатчик 8 уставок позиций схвата, например копир, к суммирующему входу элемента 1 сравнения соответствующей степени подвижности. Реверсивный счетчик 10 по каналу связи сигналом от блока 11 синхронизации переводится в режим суммирования. В режиме обучения от блока 11 синхронизации на управляющий вход импульсного элемента 5 сравнения по каналу управления начинают поступать тактовые управляющие импульсы. Информационный сигнал с выхода датчика 4 положения при движении схвата (или копира) по обучаемой траектории поступает непрерывно на информационный вход элемента 5 и считывается в моменты поступления тактовых импульсов. На первых и тактах сигналы положения с информационного выхода элемента 5 последовательно поступают на вход блока 9 памяти по каждой из степеней подвижности, куда записываются по сигналу запись, поступающему на вход управления блока 9 памяти от блока синхронизации 11. Эти же сигналы положения с информационного выхода элемента 5 поступают на информационный вход блока 6, где хранятся для формирования экстраполируюгцей траектории. На (п+ 1) -м тактовом импульсе элемент 5 произведет сравнение информационного сигнала от датчика и информационного сигнала сформированного экстраполятором 6 по поступившим на него ранее п информационным сигналам. Гсли разность этих двух сигналов по модулю не превышает заданную величину, то с логического выхода элемента 5 на вход блока 11 синхронизации йоступит сигнал, определяющий последующую работу устройства. На реверсивный счетчик О по каналу управления от блока 11 синхронизации поступит импульс, который запи 30 35 40 45 50 55 шет в него единицу. По сигналу управления в экстраполятор 6 будет записана информация о положении на (и - 1) -м такте с информационного выхода элемента 5 для госледующего экстраполирования траектории. Если на следующем такте сигнал на логическом выходе элемента 5 не изменился, то работа схемы повторится, т.е. в реверсивный счетчик 10 добавится еще одна единица и т.д. Устройство будет функционировать описанным образом, пока не изменится сигнал на логическом выходе элемента 5. Пусть на некотором такте результат сравнения двух сигналов на входах элемента 5 изменился. Это вызовет изменение сигнала на входе блока синхронизации 11, на управляющий вход блока 9 памяти по каналу управления поступит сигнал запись. Содержимое реверсивного счетчика 10 перепишется в блок 9 памяти, туда же, а также в экстраполятор 6 с информационного выхода элемента 5 запишется информация о положении на данном такте. Реверсивный счетчик 10 обнулится сигналом от блока 11 синхронизации, поступающим на управляющий вход реверсивного счетчика 10. В случае переполнения реверсивного счетчика 10 на вход блока 11 синхронизации по каналу управления поступит сигнал переполнения, который вызовет аналогичные операции. В режиме воспроизведения ключ 7 подключит выход экстраполятора 6 к суммирующему входу блока сравнения 1. Реверсивный счетчик 10 сигналом реверс от блока 11 синхронизации по каналу управления переводится в режим вычитания. На первом такте воспроизведения по команде считывание, поступающей по каналу управления от блока 11 синхронизации, Х первых запомненных при обучении точек переписываются в экстраполятор 6 из блока 9 памяти. Блок 6 формирует траекторию, которая отрабатывается на протяжении п тактов. На п-м тактовом импульсе из блока памяти 9 в блок 6 будет переписана координата следующей точ. ки и в реверсивный счетчик 10 число пропущенных тактов между соседними запомненными точками, Экстраполятор 6 будет воспроизводить траекторию заданное число тактов, т,е. до обнуления счетчика .О, содержимое которого на каждом такте уменьшается на 1. Обнуление реверсивного счетчика 10 вызовет появление сигнала на входе блока 11 синхронизации, который сформирует сигнал обращения к блок 9 памяти, обеспечит перепись координаты следующей точки из блока 9 памяти в блок 6, и передает новое число тактов экстраполяции в режиме обучения в реверсивный счетчик 10,Изооретение позволяет повысить точность программирования и существенно сэкономить время, необходимое для обучения или переобучения промышленного робота-манипулятора, работающего, скажем, в сис686076 Форчула изобретения Составитель А. Лашевекред О. Луговая Кираж 1080 П ректор Л. Веселовскаядписное Редактор Б. Гер Заказ 6845/1 О ЦНИИПИ 1130 Филиалтров ССС Государственяо делам 35, Москва ППП Пат ого ко изобр Жент. г итета Совета Минис ений и открытий Раушская наб д. Ужгород ул. Прое 415тная; 4 теме полностью или частично автоматизированного участка. Устройство для позиционного управления роботом-манипулятором, содержащее последовательно соединенные элемент сравнения, усилитель, привод и датчик положения, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, и последовательно соединенные блок синхронизации и блок памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит импульсный элемент сравнения, реверсивный счетчик, экстраполятор и последовательно соединенные задатчик уставок позиций схвата и кл 1 оч, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, а второй вход - к первому выходу экстраполятора, второй выход которого, а также выход датчика положения соединены соответственно с первым и вторым входамп импутьсного элемента сравнения, третий вход которого подключен к выходу блока синхронизации, первый выход импульсного элемента сравнения соединен с первыми входами блока памяти и экстрапо лятора, второй выход импульсного элементасравнения подключен к первому входу блока синхронизации, второи ьход которого соединен с первым выходом реверсивного счетчика, первый вход которого подключен ко второму выходу блока синхронизации, а вто- Орои выход - к третьему входу блока памяти, первый выход блока памяти соединен со вторым входом реверсивного счетчика, а второй выход - со вторым входом экстрапслятора. третий вход которого подкгпочен к третьему выходу блока синхронизации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США М 2988237, кл. 2)4 - 1,10. 12. 64.2. Патент СШЛ Мв 3279624, кл. 24- - 1, 20 18.10.66.