Устройство для управления сборочным роботом

) О 05 В 11/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ Н АВТО 3535861/18-2406.01,8307.05,84. Б(прототип ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ(56) 1 Авторское свидеУ 930228, кл. б 05 В 12. Авторское свидетелпо заявке У 3368099/24,кл. 6 05 В 11/00, 1981(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯСБОРОЧНЫМ РОБОТОМ, содержащее задатчик скорости, последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, первый блок коррекции, первый коммутатор и привод, связанныйчерез исполнительный механизм сдатчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен кпервому входу первого сумматора,последоватеЛьно соединенные задатчик усилия, второй сумматор, второйусилитель и второй блок коррекции,подключенный выходом к второму вхо"ду первого коммутатора, второй вход второго сумматора соединен с выходо датчика усилия, а выход через после довательно включенные первый инвертор и третий сумматор - с входом элемента с односторонней проводимостью, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его быстродействия, оно содержит третий усилитель, первый ограничитель и последовательно соединенные второй ограничитель, второй инвертор и эле мент И, а также последовательно включенные третий инвертор и второй коммутатор, второй вход которого подключен к входу третьего инвертора и выходу задатчика скорости, третий вход - к выходу элемента И с односторонней проводимостью, а выход - к второму входу первого сумматора, соединенного первым входом с входом второго ограничителя, выход датчика усилия подключен к входу первого ограничителя, выход которого соединен с вторым входом ф элемента .И, подключенного выходом к третьему входу первого коммутатора, а выход задатчика усилия через третий усилитель соединен с вторым входом третьего сумматора.Изобретение относится к робототехнике и может бьггь использовано при создании сборочных роботов.Известны устройства для управления сборочным роботом, содержащие 5 задатчики скорости и усилия, сумматоры, блоки коррекции, усилители, коммутатор, привод, датчики скорости и усилия Г 11.Указанные устройства не обеспе чивают сборку подвижных объектов.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее задатчик скорости, последовательно соединенные первый сумматор, первый 15 усилитель, первый блок коррекцни, первый коммутатор и привод, связанный через исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен к пер вому входу первого сумматора, последовательно соединенные задатчик усилия, второй сумматор, второй усилитель и второй блок коррекции, подключенный выходом к второму входу 25 первого коммутатора, второй вход второго сумматора соединен с выходом датчика усилия, а выход через последовательно включенные первый инвертор и третий сумматор - с входом эле- З 0 мента с односторонней проводи". мостью 2 3.При всех достоинствах двухрежимного управления приводами по минимуму ошибки основными недостатками это 35 го устройства являются длительные переходные процессы управления усилием, не уменьшаемые синтезом блоков коррекции особенно при сравнительно малом задании скорости относительно задания по усилию. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается, тем, что в устройство, содержащее задатчик скорости, последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, первый блок коррекции, первый коммутатор и привод, связан 50 ный через исполнительный механизм с датчиком усилия и датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, последовательно соединенные задатчик усилия, второй сумматор, второй уснли 55 тель и второй блок коррекции, под" ключеиный выходом к второму входу первого коммутатора, второй вход второго сумматора соединен с выходом датчика усилия, а выход черезпоследовательно включенные первыйинвертор и третий сумматор - с входом элемента с односторонней проводимостьюь введены третий усилитель, первый ограничитель и последовательно соединенные второй ограничитель, второй инвертор и элемент И,а также последовательно включенныетретий инвертор и второй коммутаторвторой вход которого подключен квходу третьего инвертора и выходузадатчнка скорости, третий вход -к выходу элемента И с одностороннейпроводимостью, а выход - к второмувходу первого сумматора, соединенного первым входом с входом второго ограничителя, выход датчика усилия подключен к. входу первого ограничителя, выход которого соединен.с вторым входом элемента И, подключенного выходом к третьемувходу первого коммутатора, а выходзадатчика усилия через третийусилитель соединен с вторым входомтретьего сумматора,На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства на фиг. 2 -диаграммы фазовых траекторий движения устройства,Устройство содержит первый сумматор 1, первый усилитель 2, первыйблок 3 коррекции, второй сумматор 4,второй усилитель 5, второй блок 6коррекции, первый коммутатор 7, привод 8, исполнительный механизм 9,датчик 10 скорости, датчик 11 усилия,первый инвертор 12, третий сумматор13, третий усилитель 14, элемент 15с односторонней проводимостью, второй коммутатор 1 б, первый ограничитель 17, второй инвертор 18, элемент И 19, второй ограничитель 20,третий инвертор 21, задатчик 22 скорости, задатчик 23 усилия, задающийорган 24. Иа фиг. 2 обозначены:с(с - координата перемещения привода,координата ограничения движения,(Ы-- координата скорости.Устройство работает следующимобразом.С задатчика 22 скорости. поступаетсигнал на отработку приводом 8 за-данной скорости для исполнительногомеханизма 9, который представляетсобой исполнительный орган манипулятора, содержащий механизмы преоб10913разования движения, схват и т.д.Этот сигнал, проходя через коммутатор 16 и, вычитая сигнал с датчика10,скорости, поступает через усилитель 2, блок 3 коррекции и коммутатор 7 на привод 8. Это движение привода выделено, на участке,ограниченном осью,и линией АВ,Фопределяемой еСс, со .скоростью У, Поскольку большинство применяемыхдатчиков 11 усилия использует де формацию упругих элементов с цельюопределения развиваемого усилия,. то параметр Ы. фс определяет .эту деформацию, прямо пронорцнональную задаваемому усилию. ос - координата ограничения движения или всборочных операциях это координатаконтакта сопрягаемых деталей, Ъаучастке междулиниями АВ и СД показано движение привода в упругойзоне датчика 11 усилия, На этомучастке произошпо естественноеизменение режима регулирования скорости. При попадании изображающей точки, описывающей движениепривода 8 на прямую переключенияСД, включится с помощью коммутатора16 сигнал, следуемый на сумматор 1,противоположный сигналу с задатчика22 скорости. Это обеспечивается инвертором 21. Так как устройство врежиме управления усилием являетсястатической системой, то его ошибкауправления будет прямо пропорциональна задаваемому усилию, Поэтомуесли Выбрать коэффициент усиления 115, . 4усилителя 14 в соответствии с выбранными параметрамн устройства, то разность сигналов с усилителя 14 и ошибки Я, изменяющей свой знак с помощью инвертора 12, снимаемая с сумматора 13 через элемент 15 с односторонней проводимостью, будет определять нахождение и наклон линии переключения СД, т.е, элемент 15 будет включать с помощью коммутатора 16 сигнал с задатчика 22 скорости до линии СД и противоположный по знаку этому сигналу после линии СД. В случае, когда частота переключений коммутатора 16 может быть бесконечной, наступает скользящий режим и изображающая точка движется непосредственно в точку с ко ординатой ос по линии СД. При скорости привода 8, близкой к О, что определяется ограничителем 20 с датчика 10 скорости и обеспечивает ра" боту инвертора 18, и при усилии, развиваемом приводом 8, отличным от нуля, определяемым ограничителем 17 с датчика 11 усилия, срабатывает через элемент И 19 коммутатор 7, который подключает сигнал сзадатчика 23 усилия, вычитаемый сигнал с датчика 11 усилия 17 (Е) через усилитель 5 и блок 6 коррекции к при" воду 8, Это движение характеризуется точкой Ы. с .Применение предлагаемого устройства позволяет за счет оптимизации процесса управления коммутаторами 7 и 16 повысить быстродействие устройства.