Устройство для управления многозвенным манипулятором

ССНОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш/ с О 5 вяюо вОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙР ЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМ 3859263/25-0825.02.8515.09.86. Бюл,А.Д.Николенко62-50(088.8)Авторское свиде083, кл. С 05 Втон Б.Е. и др.ы для сварки, К1977, с, 121.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОЗВЕННЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ(57) Изобретение относится к областимашиностроения и может быть использовано при создании многокоординатныхманипуляторов. Цель изобретения состоит в упрощении устройства за счетисключения вычислительной машины изконтура управления многокоординатнымманипулятором. Устройство содержитмногокоординатный исполнительный орган, состоящий из первого звена, промежуточных звеньев и последнего звена с установленным на нем схватом, блок обучения, блок памяти, блок переключения режимов, блок записи программ, переключатель, два задатчика сигнала, ключи, программоноситель, блоки считывания, блок записи- считывания, стирающий блок, приводы исполнительного органа по каждой регулируемой координате. Программоноситель кинематически связан с приводом первой регулируемой координаты. Устройство позволяет оператору при движении многокоординатного испол- ф кительного органа манипулятора по сложной траектории управлять только движением одного - последнего звена со схватом, а все остальные звенья повторяют запомненные движения этого звена с учетом соответствующих поП. правок. 2 ил.40 50 55 1 12576Изобретение относится к робататехнике и может быть использовано присоздании многакаардинатных манипуляторов.Целью изобретения является упрощение устройства эа счет исключениявычислительной машины из контура управления многакоординатным манипулятором.11 а Фиг, 1 представлена кинематическая схема манипулятора; на Фиг. 2 Функциональная схема предлагаемогоустройства,На Фиг. 1 обозначены корпус 1,первое звено 2, промежуточные звенья3, последнее звено 4, схват 5, а наФиг. 2 - блок 6 обучения, блок 7памяти, блок 8 переключения режимов,блок 9 записи программы, переключатель 10, первый и второй задатчик 2011 и 12 сигнала соответственно,ключи 13, программонаситель 14, блок15 считывания, блок 16 записи-считывания, стирающий блок 17, приводы18, датчики 19 угла, усилители 20,двигатели 21 и сумматоры 22.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии манипуляторустановлен против рабочей зоны. Звено 2 полностью втянуто, звенья 3 и 4ьытянуты в прямую линию. Блок 7 памяти и ключи 13 переключены в режим"Обучение", задатчик 12 находитсяв нейтральном положении, задатчик 11установлен в положение, когда с негоснимается нулевой сигнал. Стирающийблок 17 при работе устройства вклочен постоянно.1 Для ввода в зону манипулятора оператор переводит задатчик 12 в положение Ввод в результате чего Формируется положительный сигнал постоянной величины, который поступает на ключ 13. Далее этот сигнал подается на блок 7 памяти, который запоминает его, а также на первый вход переключателя 10 и первый вход блока 16 записи-считывания, переводя последний в режим записи поступающей па второму входу информации на программонаситель 14. Переключатель 10 подключает свой третий вход непосредственно к первому и второму выходам, Кроме того, положительный сигнал с первого выхода ключа 13 подается на стабилизированный электропривад 18 звена 2. В результате зто звено начинает вьдвигаться са скоростью ч, вводя цепочку звеньев 3 и 4 в рабочую зону, Вместе со звеном 2 начинает перемещаться с той же скоростьюотносительно блоков 15-17 (закрепленных на корпусе 1) связанный с ним праграмманаситель 14,Оператор, визуальна контролируя положение звена 4, направляет его па заданной траектории движения. Для этого он посредством задатчика 11 формирует аналоговый сигнал, поступающий на ключ 13. Этот сигнал с ключа 13 падается одновременно на другой канал блока 7 памяти для запоминания, а также на третий вход переключателя 10, Переключатель 10 направляет этот сигнал на привод 18 звена 4, который отрабатывает заданный поворот, и в результате звено 4, поворачиваясь на соответствующий угол, ложится на заданную траекторию (сигнал поступает на вход сумматора 22, на второй вход которого подается сигнал с датчика 19, и формируемый таким образом разнастный сигнал через усилитель 20 подается на двигатель 21 для обеспечения поворота звена 4). Одновременно сигнал, поступающий по входу переключателя 10, падается через его выход на второй вход блока 16 записи-считывания, работающего в режиме записи. В результате данный аналоговый сигнал записывается на движущийся со скоростью у праграммоноситель 14 и поочередно с задержкой во времени с; считывается блоками 15 считывания. где 1 - номер звена (1 = 2, Е - 1);- длина звена;ч - скорость движения конечногозвена 2. Каждый ь-блок 15 считывания вьдает считанный с задержкой ; сигнал на соответствующий привод 18 звена 3, находящегося на -м месте в кинематйческай цепочке звеньев 3, начиная ат звена 4, Таким образам, промежуточные звенья 3 поочередно по мере ввода в рабочую зону отрабатывают движения звена 4 и движутся по одной и той же траектории, пройденной звеном 4. Действительно, пусть в некоторой точке Л рабочей зоны необходиПри выходе к целевой точке манипулятор останавливается на необходимое время посредством перевода задатчика 12 в нейтральное положение, что приводит к остановке движения звена 2.30Для вывода из рабочей зоны манипулятора по той же траектории, по которой осуществляется ввод, оператор переводит эадатчик 12 в положение "Вывод". Задатчик 12 формирует отрицательный сигнал, который через клоч 13 поступает для записи на блок 7 памяти, а также на вход привода 18 звена 2, на, первый вход переключателя 10 и первьп вход блока 16 записи-считывания, По этому сигналу 40 звено 2 начинает. втягиваться с постоянной скоростью ч, переключатель 10 подключает свой второй выход к второму входу отключая второй вход и первьп выход, а блок 16 записи- считывания переводится в режим считывания инФормации, ранее записацной ца программоносителе 14. Блок 16 записи-считывания, работаюший в режиме считывания, передает считываемый с программоносителя 14 сигнал через свой первый выход, второй вход и второй выход переключателя 10 ца вход привода 18 звена 4. Так как программоноситель 14 начинает двигаться в обратную сторону вместе со звеном 2 со скоростью - ч, блоки 15 считывания и блок 16 записи-считыва 35 3 12576 мо для обхода препятствия совершить поворот звена. Оператор доворачивает звено 4 в этом месте на необходимый угол р , и оцо движется дальше, Черезлинтервал временив окрестность этой точки войдет второе звено 3, на которое будет подана команда поворота на угол о , и оно совершит такой же поворот, обходя препятствия аналогично звену 4. При этом поворот 10 второго звена 3 на угол с, вызовет нежелательный поворот звена 4 на тот же угол. Оператор для компенсации этого поворота доворачивает звено 4 ца коцтругол -К. Этот доворот также 15 запоминается и последовательно отрабатывается сзади идущими звеньями 3. Вследствие этого все звенья 3 манипулятора при выходе в окрестность точки А рабочей зоны будут обходить 20 препятствия и манипулятор будет совершать змеевидное движение к целевой точке. 13 4ния начинают считать информацпо, записанную раньше на программоцосителе 14 во время ввода манипуляторав рабочую зону, цо уже в обратнойпоследовательности. Так как третийвход переключателя 10 отключен, тосигнал, снимаемый с задатчика 11,не является необходимым для управления во время этого движения, Оператор устанавливает задатчик 11 внейтральное положение, при которомс него снимается нулевой сигнал.Звенья 3 и 4, получая от блоков15 и 16 управляющую информацию, повторяют в обратном порядке ранее совершенное ими движение, и манипулятор выводится из зоны по ранее пройденной им траектории.Когда звено 2 полностью втянутои манипулятор выведен из рабочейзоны, оператор переводит задатчик 12в нейтральное положение, в результате чего движение прекращается,При работе в автоматическом режимеключи 13 и блок 7 памяти переводятсяв режм "Автомат". В этом режимезадатчики 11 и 12 блока 6 обученияотключены ключами 13. Блок 7 памятиосуществляет воспроизведение записанных в режиме "Обучение" сигналов по обом каналам, которые поступают на вторые входы ключей 13 и по их первым выходам далее в схему. В результате цикл управления полностью повторяется.Применение изобретения позволит за счет исключения из контура управления вычислительцоц машины упростить устройство.Формула изобретения1. Устройство для управления многозвенным манипулятором, содержащее многокоордицатный нспольнительный орган, блок обучения, блок памяти, блок переключения режимов и по каждой регулируемой координате привод, причем первый и второй выходы блока обучения соединены с соответствующими входами блока переключения режимов, третий и четвертый входы и первьл и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму выходам и первому и второму входам блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит переключатель и блокставитель Е. Политовхред М.Ходанич рректор М. Самборск дакто ежнина Заказ 4955 4 Тираж 8 пи НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб д. 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго роектна 5 1257 б записи программы кинематически связанный через исполнительный орган с приводом первой регулируемой координаты, вход которого соединен с первым выходом блока переключения режимов и с первым входом переключателя, и первым входом блока записи программы, подключенного первыми выходами к входам приводов всех регулируемых координат, кроме первой и О последней, а вторыми входом и выхо" дом - соответственно к первому выходу и второму входу переключателя, третий вход которого соединен с вторым выходом блока переключения режимов а Второи Выход - с Входом приво 13 бда последней регулируемой координаты,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок записи программы содержит программоноситель и установленные вдоль программоносителя стирающий блок, блок записи-считывания и блоки считывания, причем первый и второй входы и первые и второй выходы блока записи программы соединены соответственно с первым и вторым входами блока записи-считывания,с выходами блоков считывания и выходом блока записи-считывания,а кинематически блок записи программы связан с программоносителем.