Способ управления манипулятором

ИПУЛЯТОачение сило ительность пея Этот закон и по результаняют жесткость ся к области)ть испольперемещениях органов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитмашиностроения и может бзовано для прецизионноговиброизолированных рабоч 1) 4 В 25 3 9/00, 13/00 манипуляторов. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия. Способ заключается в том,что виброизолированному рабочему органу сообщают направленное движение,управление которым осуществляется позакону приО,п (2 : Т) , при 0 -Т,при С.-Т,где Р, - амплитудноего воздействия; Т - длриода закона управлендвукратно интегрируютту интегрирования измвиброизоляции. 2 ил.1321579 2можно представить следующим уравнением: Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля прецизионного перемещения виброизолированных рабочих органов манипуляторов. 5Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа управления манипулятором; на фиг. 2 - кривые закона движения рабочего органа манипулятора,Устройство содержит упругий элемент 1 с управляемой жесткостью и исполнительный механизм 2, установленный параллельно между рабочим органом3 манипулятора и основанием 4, блок5 формирования сигнала управления,подключенный выходом к входу блока 6двукратного интегрирования и входу 2 Оисполнительного механизма 2, Выходблока 6 подключен к управляющему входу упругого элемента 1, а вход блока5 подключен к выходу блока 7 программного управления, Кроме того, блок 7 25подключен к управляющему входу блока5 и выходу блока 6. Кроме того, обозначено; Х(С) - закон изменения ускорения; Х(г.) - закон изменения перемещения рабочего органа манипулятора; 3 ОР(С) - управляющее усилие; Б - сигнал, пропорциональный ускорениюрабочего органа; 0 - сигнал, пропорциональный перемещению рабочегооргана,35Способ осуществляют следующим образом.Для перемещения рабочего органа3 манипулятора, виброизолированногоот основания 4, на орган 3 необходимо воздействовать таким усилием,прикотором в конце и начале перемещенияне возбуждаются паразитные колебания,Это достигается в том случае, когдаускорение рабочего органа, вызванное 45воздействием управляющего усилия, соответствует закону показанному кривойХ(1). Математически это можно представить следующим образом: СсО,Ос сТ,ТПри управлении движением рабочегооргана 3 по заданной программе сигнал программного управления с выходаблока 7 подается на вход блока 5, вкотором формируется сигнал управлениядвижением рабочего органа 3, который О,при Х(1)= Х здп -при о Т приО, при СсО,И11 з 1 п С при Ос Т с ТО, при ь Т. где 0 - амплитудное значение сигналах,управления",Т - длительность периода сигнаЭФла управления;текущее время.Далее сигнал управления с выходаблока 5 подается на вход исполнительного механизма 2, который преобразуется в силу Р(1), управляющую движением рабочего органа 3 манипулятора.Управление движением можно предста"вить уравнением О, при ссО,2 и Р= Р, зп -" , при Ос Е сТ,О, приТ, где Р(Т)=К, Х(г.)1Ро К ХаК - линейный коэффициент исполнительного механизма,Так как Р(Т)=т Х и Р=та Хгде ш - масса рабочего органа - постоянная величина, закон измененияускорения рабочего органа удовлетворяет условию стабильного движенияфрабочего органа (кривая Х(С), фиг,2).Для того, чтобы при перемещениирабочего органа 3 жесткость упругогоэлемента 1 оставалась постоянной,необходимо осуществить регулировкужесткости упругого элемента 1 в зависимости от величины перемещения,рабочего органа. Для этого выходнойсигнал Б блока 5 формирования сигнала подается на вход блока двукратного интегрирования, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный перемещению Х(С) рабочего органа 3. Полученный сигнал можно представить следующим уравнением: О Т г, 2 Р Т пРи сО Б= -Б" ( - ) з 1 п - г-+1.1 ,г. при ОссТ "о 2 п Т " 27Э о,"при -Т, где П=К, Х(г); К - коэффициент пропорциональности между выходным сигналом блока 6 и перемещением рабочего органа 3; ш- Хо КОсуществляя двукратное интегрирование сигнала управления считают,1321579 Р(С) = Фиг, 1 что в начальный момент времени, т,е. при =0 У =Б =11 =0 где У - сигх к х ф х нал пропорциональный скорости рабочего органа, т.е. сигнал после однократного интегрирования сигнала П,". Этим обеспечивается стабильность в начале и конце перемещения рабочего органа.Таким образом, закон стабильного перемещения рабочего органа, показан ный (фиг. 2)кривой Х, который соответствует представленному уравнению выходного сигнала блока 6. Для контроля за перемещением Х(С) 15 рабочего органа 3 выходной сигнал блока б подается на блок 7 программного управления, а для управления амплитудного значения Х, перемещениярабочего органа управляющим сигналом 20 с дополнительного выхода блока 7 программного управления изменяется передаточный коэффициент блока 5 формирования управляющего сигнала и, тем самым, изменяется амплитудное значе ние сигнала управления Б. Формула изобретения Способ управления манипулятором преимущественно с вертикально перемещенным виброиэолированным рабочим органом, заключающийся в том, что рабочему органу сообщают направленное движение в соответствии с заданным законом, о т л и ч а ю щ и й с я о тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия, управление движением рабочего органа осуществляют по закону О, при 0,27Р эдп - ., при ОссТ,О, при й Ъ Т,где Г - амплитудное значение силового воздействия;Т - длительность периода закона управления;текущее время,а жесткость виброизоляции изменяют по закону, соответствующему двукратно интегрированному закону управления рабочим органом./5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,оектная,Тираж 953 ВНИИПИ Государс по делам изоб 13035 Москва, Ж аказ 2 О/10твенн ретен1 35, Р го комитета СССРй и открытийущская наб., д.