Система управления суставом очувствленного манипулятора

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл. С 05 В 11/00 В 25 Х 13/00 с присоединением заявки с 4 о Государственный иомнтет СССР оо ел 4 м и:юбретений и открытииДата опубликования описания 150780(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУСТАВОМ ОЧУВСТВЛЕННОГО МАНИПУЛЯТОРАЮ . - :1-, даат:Лщ - . , . "щци ."Мл ел,- . - л, . . л лмалВФ Изобретение относится к облаоти манипуляторостроения и может быть использовано при создании систем управления манипуляторами. 5Известны системы управления суставом очувствленного манипулятора.Система 1, содержащая датчики положения задающего и исполнительного органов, датчики скорости задающего и исполнительного органов,сумматоры, усилители и приводы задающего и исполнительного органов, имеет невысокую точность передачи положения и низкое быстродействие. 15Наиболее близким техническим реше- нием к данному изобретению являет. ся система 21, содержащая последовательно соединенные датчик положенйя задающего органа, первый масштабО фй усилитель, первый блок коррекциии привод задающего органа, последовательно соединенные датчик положения исполнительного органа, второймасштабный усилитель, второй сумматор, второй блок коррекции и приводисполнительного органа, последовательно соединенные датчик скорости задающего органа, третий масштабныйусилитель и третий сумматор, выход Зо которого подключен ко второму входу первого блока коррекции, последовательно соединенные датчик скорости исполнительного органа, четвертый масштабный усилитель и четвертый сумматор, второй вход которого подключен ко второму выходу третьего масштабного усилителя, а выход - ко второму входу второго блока коррекции, второй выход первого масштабно" го усилителя соединен со вторым входом второго сумматора, второй выход второго масштабного усилителя подключен ко.второму входу первого.сумматора, а второй выход четвертого масштабного усилителя соединен со вторым входом третьего сумматора.Недостатком такой системы является то, что она не обеспечивает одновременно хорошую точность по обоим каналам (положений и усилий) и хорошие устойчивость и качество всей системы.целью изобретення яйляется улучше. ние динамических характеристик системыСущность изобретения заключается в том, что система содержит последовательно соединенные датчик ускорений задающего органа, пятый масштабный усилитель и пятый сумматор поР следовательно соединенные датчик ускорений исполнительного органа,шестой масштабный усилитель и шестой сумматор, последовательно соединенные датчик момента задающего органа, седьмой масштабный усилитель и седьмой сумматор, последовательно соединенные датчик момента исполнительного органа, восьмой масштабный усилитель и восьмой сумматор, второй вход которого подключен ко второму выходу седьмого масштабного усилителя, а выход - к третьему входу второго блока коррекции, второй вход пятогосумматора соединен со вторым выходом 10 шестого масштабного усилителя, а выход-. в , с третьим входом первого блока коррекции, второй вход шестого сумматора подключен ко второму выходу пятого масштабного усилителя, а 20 выход - к четвертому входу второго блока коррекции, второй вход седьмого сумматора соединен со вторым выходом восьмого масштабного усилителя,а выход - с четвертым входом первогоблока коррекции.На чертеже представлена функциональная схема системы, на которойуказаны: 1 - датчик положения задающего органа, 2 - датчик скорости задающего органа, 3 - датчик ускорениязадающего органа, 4 - датчик моментазадающего органа, 5 - датчик положения положительного органа, б - датчик скорости исполнительного органа,З7 - датчик ускорения исполнительного органа, 8 - датчик момента исполнительного органа, 9, 1 О, 11, 12,13 14, 15, 16 - первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой,седьмой и восьмой масштабные усилители 40соответственно, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24 - первый, второй, третий,четвертый, пятый, шестой, седьмой ивосьмой сумматоры соответственно,25 - привод задающего органа, 26 - 45привод исполнительного органа, 27первый блок коррекции, 28 - второйблок коррекции.Система работает следующим образом,усилие оператора, активное или50реактивное, изменяет равнодействующие силы и моменты, действующие на. звенья задающего органа, в результате чего изменяются их взаимные положеля скорости, ускорения, которыеизьФзряются соответствующими датчиками 9, 10, 11. Момент в суставе задающего органа измеряется датчиком 4,Усилие нагрузки, активное или реактивное, изменяет равнодействующие силы и моменты, действующие на звеньяисполнительного органа, в результате чего изменяютс; - их относительныеположения, скорости, ускоречия, которые измеря.отся соответствующими дат чиками 5, б, 7. Момент в суставе исполнительного органа измеряется дат-чиком 8. Сигналы датчиков 1-8 поступают на входы масштабных усилителей 9-16, преобразуются в два сигнала один для задающего органа, другой для исполнительного органа, каждый иэ которых преобразуется в соответствующую форму, умножается на масштабно-весовой коэффициент, корректируется и подается с соответствующих выходов масштабных усилителей 9,-16 на сумматоры 17-24, Преобразованные и скорректированные сигналы одноименных датчиков 1-8 задающего и исполнительного органов, выходящие с одноименных выходов масштабных усилителей 9-16, сравниваются между собой в сумматорах 17-24, разности сигналов поступают на входы блоков коррекции 27, 28, с выходов блоков коррекции 27, 28 поступают на входы приводов 25, 26, которые отрабатывают эти сигналы, создавая на своих выходах соответствующие моменты,ускорения, скорости и положения звеньев.Применение изобретения позволит эа счет наличия обратных связей по положению, скорости, по ускорению и моменту повысить статическую и динамическую точность системы управления манипулятором.Формула изобретенияСистема управления суставом очувствленного манипулятора, содержащая последовательно соединенные датчик положения задающего органа, первый масштабный усилитель, первый сумматор,первый блок коррекции и привод задающего органа, последовательно соединенные датчик положения исполнительного органа, второй масштабный усилитель, второй сумматор, второй блок коррекции и привод исполнительного органа, последовательно соединенные датчик скорости задающего органа, третий масштабный усилитель и третий сумматор, выход которого подключен ко второму входу первого блока коррекции, последовательно соеди.- ненные датчик скорости исполнительного органа, четвертый масштабный усилитель и четвертый сумматор,второй вход которого. подключен ко второму выходу третьего масштабного усилителя, а выход - ко второму входу второго блока коррекции, второй выход первого масштабного усилителя соединен со вторым входом второго сумматора, второй выход второго масштабного усилителя подключен ко второму входу первого сумматора, а второй выход четвертого масштабного усилителя соединен со вторым входом третьего сумматора, о т л и ч а ю748341 з 4237/34одписное щ а я с я теМ, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, она содержит последовательносоединенные датчик ускорений задающего органа, пятый масштабный усилитель и пятый сумматор, последовательно соединенные датчик ускорения исполнительного органа, шестой масштабный усилитель и шестой сумматор, последовательно соединенные датчик момента задающего органа, седьмой масштабный усилитель и седьмой сумматор,последовательно соединенные датчикмомента исполнительного органа, восьмой масштабный Усилитель н восьмойсумматор, второй вход которого подключен ко второму выходу седьмогомасштабного усилителя, а выход - ктретьему входу второго блока коррекции, второй вход пятого сумматорасоединен со вторым выходом шестого масштабного усилителя, а выход - стретьим входом первого блока коррекции, второй вход шестого сумматораподключен ко второму выходу пятогомасштабного усилителя, а выход - кчетвертому входу второго блока коррекции, второй вход седьмого сумматора соединен со вторым выходом вось"мого масштабного усилителя, а выход - с четвертым входом первогоблока коррекции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кулешов В.С., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами, М., "Энергия", 1971, с. 211..2. Кулешов В.С. Лакота Н .А Дина" мика систем управления манипуляторами, М, "Энергия", 1971, с. 223 (прототип). фПатент, ород, ул. Проектная 4