Система программного управления для робота-манипулятора

Сотоз Советских Социалистицеских РеслубликОП ИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТ 3682 1Ы,1 9/О присоединением заявки-23) Приоритет -Опубликовано 05.02.80. БюллетеньДата опубликования описания 15,02.8 асударотааиныи намитет СССР по делам изооретений и открытий2-50 72) Авторы изобретения оро Г. Тимошенко и(71) Заявител ени асного Ордена Ленина и ордена Трудовогоинститут электросварки имени Е. О аинской С она А ЕМА ПРОГРАММНОГО УГ 1 РАВЛЕЧЯ РОБОТА-МАНИПУЛЯТОРА(54) Изобретение относится к области програм. много управления многокоординатными устроиствами и может быть использовано для управления движениями рабочего органа промышленного робота, например при точечной сварке.Известная система программного управления роботами-манипуляторами, содержащая штеккерный барабан, узлы сравнения, приводы, датчики положений, блок цифровой индикации и цифро-печатающий блок 1, имеет низкую точность, а процесс обучения ее сложен.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является система 2, содержащая последовательно соединенные блок ручного управления, управляемый генератор, блок каммутации, шаговый привод и исполнительный орган и элемент И, выход которого подключен к первому входу реверсивного счетчика и ко входу блока памяти, выход блока памяти соединен со вторым входом блока коммутации, второй выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика, а третий выход к первому входу элемента И. 2Эта система обладает низкими точностьюи быстродействием из-за колебаний рабочего органа при позиционировании, так как при выполнении точечной сварки сварочный инструмент необходимо перемещаТь с частотой 60 точек в минуту и выше. Приводы при этом работают в тяжелом старт-стопном режиме, а наибольшее влияние на качество переходного процесса оказывает исполнительный орган, представляющий собой колебательное звено второго порядка с до- В вольно большими величинами постоянныхвремени.Целью изобретения является повышениеточности и быстродействия системы. Это достигается тем, что предлагаемая система содержит блок эталонного сигнала и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, нуль-орган, блок запоминания амплитуды и регулируемый усилитель, выход которого подключен ко второму входу управляемого генератора, а второй вход 20 к выходу блока эталонного сигнала, входцифроаналогового преобразователя соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй его выход - со входом блока запоминания амплитуды, выход нуль-органа подключен ко второму входу схемы совпадения.На чертеже показана блок-схема системы программного управления роботом-манипулятором, на котором указаны блок 1 ручного управления, управляемый генератор 2, блок 3 коммутации, шаговый привод 4, исполнительный орган 5, блок 6 памяти, элемент 7 И, блок 8 эталонного сигнала, регулируемый усилитель 9, нуль-орган 10, циф роаналоговый преобразователь 11, реверсивный счетчик 12, блок 13 запоминания амплитуды, блок 14 обучения.Система работает следующим образом.В процессе обучения оператор, воздействуя на рукоятку блока 1 ручного управления перемещает исполнительный орган 5 в необходимую точку пространства, при этом импульсы с генератора 2 поступают одновременно на привод 4 и реверсивный счетчик 12, где происходит алгебраическое суммирование информации о координатных перемещениях. Величины покоординатных перемещений, зафиксированные в реверсивном счетчике 2, через цифроаналоговый преобразователь 11, поступают на блок 13 запоминания амплитуды, который подключен к регулируемому усилителю 9, и устанавливают на нем коэффициент усиления, пропорциональный величине перемещения, зафиксированной в счетчике 12. Сигналы нуль-органа 10, подключенного к цифроаналоговому преобразователю 11, поступают на один из входов элемента 7 И,Информацию из блока 14 обучения можно переносить в блок 6 памяти, в качестве носителя информации в котором может быть использована магнитная лента. Оператор, нажав кнопку запускает блок 8 эталонного сигнала. Этот блок вырабатывает сигналы оптимального перемещения от точки к точке по каждой координате, которые поступают на усилитель 9, а затем на управляемый генератор 2. Последний вырабатывает импульсы с частотой, пропорциональной сигналу, поступающему на его вход, которые через блок 3 коммутации, элемент 7 И поступают в блок 6 памяти. Одновременно эти импульсы поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. После того, как вся информация о перемещении исполнительного органа 5 из точки в точку вычтется из реверсивного счетчика, нуль-орган 10 закроет элемент 7 И. Одновременно нуль-орган 10 сбросит на нуль блок 13 запоминания амплитуды, После этого ведут программирование перемегцений до следующих точек. В автоматическом режиме блок 4 обучения отключается и программа с блока 6 памяти поступает через блок 3 коммутации на приводы 4, перемещая исполнительный орган 5 по подготовленной программе.В эксплуатации робот-манипулятор комплектуется системами по количеству его степеней подвижности, и блок обучения при этом может быть выполнен в виде отдельного узла для одного робота или целой группы роботов.Примечение изобретения позволит получить. производительность до 100 точек в минуту, тогда как производительность современных зарубежных образцов роботов составляет до 50 точек в минуту.Формула изобретенияСистема программного управления дляробота-манипулятора, содержащая последовательно соединенные блок ручного управления, управляемый генератор, блок коммутации, шаговый привод и исполнительныйорган, и элемент И, выход которого подключен к первому входу реверсивного счетчикаи ко входу блока памяти, выход блока памяти соединен со вторым входом блока коммутации, второй выход которого подключенко второму входу реверсивного счетчика, атретий выход - к первому входу элементаИ, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, система содержит блок эталонного сигнала и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, нуль-орган, блок запоминания амплитуды и регулируемый усилитель,выход которого подключен ко второму входу управляемого генератора, а второй входк выходу блока эталонного сигнала, входцифроаналогового преобразователя соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй выход - со входом блока запоминанияамплитуды, а выход нуль-органа подключен ко второму входу элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР377230, кл. В 259/00, 02.10.71.2. Авторское свидетельство СССР541147, кл. б 05 В 19/42, 11.02.72 (прототип).Составитель А. Лащев Редактор М. Минаев Техред К. Шуфрнч Корректор В. Синицкая Заказ 9177/8 Тираж 933 Подписное КН И И ПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул, Проектная, 4