Устройство для управления дистанционным манипулятором

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 150180 (21) 2886501/18-24 (53)М. КЛ. с присоединением заявки йо(23) Приоритет С 05 В 11/00 В 25 3 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 23.11.81. Бюллетень Мо 43 Дата опубликования описания 23. 11. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАН 11 ИОННЬЯМАНИПУЛЯТОРОМ Изобретение относится к автоматике, в частности к дистанционным манипуляторам, управляемым оператором,и может быть использовано в машино строении при создании систем управ 5ле ни я дис тая цион ными ма нипуляторами.По основному авт.св. Р 582960,известно устройство, содержащее последовательно соединенные электропривод, упругий элемент и датчикмомента, датчик угла задающего органа, последовательно соединенныепервые сумматор, усилитель, электрогидроусилитель, гидропривод и датчикдавления, выход которого подключенко входу первого. сумматора, а такжепоследовательно соединенные датчикугла исполнительного органа и второй сумматор, выход которого черезпоследовательно соединенные электропривод и датчик угла задающегооргана подключен ко второму входувторого сумматора, второй выход гидропривода соединен со входом датчикаугла исполнительного органа, а выходдатчика момента подключен ко второмувходу первого сумматора ГЦ,Недостатком этого устройства являются низкие динамические характеристики, обусловленные угловым рассог- ЗО ласованием звеньев исполнительного и задающего органов при их движении, что приводит к потере пнемоничности управления, т.е, к значительному несоответствию усилий, действующих на захват исполнительного органа и отраженных усилий на руке оператора как по величине, так и по направлению. Рассогласование обуславливается наличием угловой просадки упругого элемента, расположенного между звеном задающего органа и выходным валом электропривода при приложении к нему усилия. Кроме того, рассогласование возникает из-за конечной добротности следящего электропривода, вследствие чего при движении звена задающего органа на выходе второго сумматора сигнал от ошибки слежения отличен от нуля,Цель изобретения - повышение динамических характеристик устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит последовательно соединенные третий сумматор, интегратор, блок выделения модуля и блок умножения, через который выход второго сумматора подключен ко входу электропривода, причем первый вход третьего сумматора соединен свыходом датчика момента, а второйвход - с выходом второго сумматора,На чертеже приведена блок-схемаустройства для управления дистанционным манипулятором,Устройство содержит звено 1 задающего органа, упругий элемент 2,5датчик 3 момента, первый сумматор4, усилитель 5, электрогидроусилитель б, гидропривод 7, датчик 8 давления, звено 9 исполнительного органа, датчик 10 угла исполнительногооргана, второй сумматор 11, электропривод 12, датчик 13 угла задающего органа, блок 14 умножения, блок15 выделения модуля, интегратор 16и третий сумматор 17, 15Устройство работает следуюцимобразом.При силовом воздействии оператора на звено 1 задаюцего органа закручивается упругий элемент 2, угол 20закрутки которого замеряется датчиком3 момента, т.е, вырабатывается сигнал, пропорциональный силовому воздействию оператора на звено 1 задающегооргана. Этот сигнал поступает навторой вход первого сумматора 4, Капервый вход первого сумматора 4 поступает сигнал с датчика 8 давления,пропорциональный силовой нагрузке объекта манипулирования, на звено 9 исполнительного органа и непосредственно сиоединенного с ним гидропривод,7 .Разностный сигнал с первого сумматора 4 подается через усилитель 5 иэлектрогидроусилитель б на гидропри- З 5вод 7. Звено 9 исполнительного органа ыри этом перемещается со скоростью,пропорциональной разности с однойстороны силового взаимодействия оператора и звена 1 задающего органа и 40с другой - силовой нагрузке объектаманипулирования на звено 9 исполнительного органа, Электропривод 12осуществляет слежение звена 1 задающе.го органа за звеном 9 исполнительного органа, по сигналу с выхода второго сумматора 11, который сравнивает сигналы датчика 10 угла звенаисполнительного органа и датчика 13угла звена задающего органа. Раз-ностный сигнал поступает на электропривод 12 через блок 14 умножения,коэффициент умножения которого отличен от нуля.Угол закрутки упругого элемента2 совпадает по направлению с направлением желаемой угловой скорости перемещения звеньев 9 и 1 исполнительного и задающего органов при перемещении их от руки оператора, т.е,звено 1 задающего органа опережает Овыходной вал электропривода 12, уголповорота которого измеряется датчиком 13 угла задающего органа. Попринципу действия следящих приводоввыходной вал электропривода 12 отстает от выходного вала гидропривода7 и непосредственно соединенногос ним звена 9 исполнительного органа,угол поворота которых измеряется датчиком 10 угла исполнительного органа.Таким образом, сигналы, поступающие на входы третьего сумматора 17,будут разного знака, а при равенствеих абсолютных значений угловое рассогласование между звеньями 9 и 1исполнительного 4 и задающего 1 органов равно нулю. Последнее обеспечивается путем органиэации процесса слежения сигнала угловой ошибкис выхода второго сумматора 11 засигналом с датчика 3 момента, т.е,сигналом угловой просадки упругогоэлемента 2. Это обеспечивается блоком 14 умножения, так как при изменении его коэффициента передачи поабсолютной величине по второму входуи зависимости от напряжения постоянного знака на первом входе с выходаблока 15 выделения модуля меняетсядобротность следящего провода и,как следствие, величина ошибки навыходе второго сумматора 11,Изменение добротности происходитдо тех пор пока выходное напряжениеинтегратора 16 не перестает изменяться, а это происходит только тогда,когда выходное напряжение с выходатретьего сумматора 17 не станет равным нулю, т.е, не станет равной нулюошибка рассогласования между звеньями 1 и 9 задающего и исполнительногоорганов.Применение предлагаемого изобретения позволяет улучшить динамические характеристики устройства,Формула изобретенияУстройство для управления дистанционным манипулятором по авт.св.Р 582960, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства,оносодержит последовательно соединенныетретий сумматор, интегратор, блоквыделения модуля и блок умножения,через который выход второго сугматораподключен ко входу электропривода,причем первый вход третьего сумматорасоединен с выходом датчика момента,а второй вход - с выходом второгосумматораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 582960, кл. В 25 3 11/00, 1976прототип),883862 Составитель Г. НейТехред И. Рейвес ваКорректор Швыдка Рогули едак Тираж 943 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д,аказ 10230/7