Устройство для управления астатическим манипулятором

103720 би второй фоторезистивные делители и ходами подсоединенных с соответствую- механически связанные электродвига- щими выходами блока управления, пертель и кулачковый электроконтактный вый вход которого подключен к входам механизм, первый и второй выходы ко- электродвигателя и кулацкового,электторого соединены с входами соответст роконтакого механизма, а второй входвующих фоторезистивных делителей, вы к входу источника излучения.1Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании астатических манипуляторов.Известны устройства для управления астатицеским манипулятором, содержащие исполнительный орган, оснащенный датчиками и приводами, задающий орган и блок корреляции скоростей13Однако это устройство имеет ограниченные функциональные возможности.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блок датчиков положения органа, первый усилитель и первый при" вод, связанный с первым датциком положения, выход которого подключен к второму входу первого усилителя, второй и третий выходы блока датчиков поло" жения задающего органа соединены с соответствующими входами первого вы" числительного блока, первым и вторым выходами подключенного соответственно к входам второго и третьего приводов, связанных соответственно с вторым и третьим датчиками положения, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого вычислительного блока, а также блок индикации и последовательно подсоединенные датчик усилия и сжатия задающего органа и второй усилитель 2 ,Недостатками известного устройства являются его. ограниченность из-за отсутствия координат поступательного перемещения кинематических возмож" ностей исполнительного органа, уменьшение в связи с этим зоны обслуживания и наличие "мертвых" зон.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная. цель достигается тем, что устройство содержит первый нуль- орган, источник питания, второй вы 2числительный блок и последовательносоединенные второй нуль-орган, элемент И, первый ключ, пороговый элемент, блок управления, третий усили тель, второй ключ и четвертый привод,связанный с четвертым датчиком положения, а также последовательно соединенные четвертый усилитель, третийключ и пятый привод, связанный с пя тым датчиком положения, выходы четвертого и пятого датчиков положенияподключены соответственно к пятому ишестому входам первого вычислительного блока и первому и второму входам 15 второго вычислительного блока, третийвход которого соединен с выходом второго усилителя и вторым входом блокауправления, четвертый вход - с вторымвходом блока датчиков положения за дающего органа и входом первого нульоргана, пятый вход " с третьим выходом блока датчиков положения задающего органа,. а первый и второй выходы - с вторыми входами второго и тре тьего ключей соответственно, третьимивходами подключенных к выходу элемента И, второй вход которого соединен свыходом первого нуль-органа, первыйи второй входы блока индикации, подЗ 0 ключенные соответственно к выходам,выход источника питания соединен свторым входом первого ключа, а вто,рой выход блока управления подключенк входу четвертого усилителя.Кроме того, блок управления содержит источник излучения, первый и вто,рой фоторезистивные делители и механически связанные электродвигатель и 40 кулачковый электроконтактный механизм, первый и второй выходы кото,рого соединены с входами соответствующих фоторезистивных делителей, выходами подсоединенных с соответствую3 10372 щими выходами блока управления, первый вход которого подключен к входам электродвигателя и кулачкового электроконтактного механизма, а второй вход - к входу источника излучения.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг.2 - функциональная схема блока управления.Устройство содержит блок 1 датчиков положения задающего органа; первый и второй вычислительные блоки 2 и 3 соответственно, блок 4 индикации, первый усилитель 5; звенья 6, 7 исполнительного органа; первый привод 8; первый датчик 9 положения; второй и третий приводы 10 и 11 соответственно; второй и третий датчики 12 и 13 положения соответственно; четвертый и пятый приводы 14 и 15 соответственно, четвертый и пятый датчики 16 и 17 положения соответст 2 О венно; первый и второй нуль-органы 18 и 19 соответственно; элемент И 20; первый ключ 21; датчк 22 усилия сжатия задающего органа; второй усилитель 23; пороговый элемент 24; блок 25 управления; третий и четвертый усилители 26 и 27 соответственно; второй и третий ключи 28 и 29 соответственно; источник 30 питания.Блок управления содержит электродвигатель 31; кулачковый электроконтактный механизм 32, первый и второй фоторезистивные делители 33 и 34 соответственно, источник 35 излучения, контакты 36, Фоторезисторы 37, ре зисторы 38.Устройство работает следующим образом.Воздействуя на рукояткй задающего органа, оператор обеспечивает пере мещения элементов исполнительного органа манипулятора со скоростями, пропорциональными величинам относи- тельны% перемещений элементов задающего органа, Эта информация снимается 45 с блока 1 датчиков положения задающего органа. Полученные сигналы поступают на входы вычислительных блоков 2 и 3, где соответственно по Формулам ф К(Ю 5 У 2 135)п Ъ)50 2,7 Т 9 р;Т 1)Кк(Хзсо 5 Ч + Уи Ч) г2 зи 1 . 2 064 вычисляются скорости У,Чугловых пе 2 ремещений звеньев исполнительного ор- .Ъ гана и скорости 2, В 2 линейных изменений длин звеньев исполнительного органа, причем, К, Кп - коэффициенты пропорционаллностй; Х, У э - координаты задающего органа; Ч), 9 - знаю Ф чения угловых координат звеньев исполнительного органа; К - подстроечный коэффициент усиления.Сюда же, на входы блока 2 поступают сигналы с датчиков 12, 13, 16, 17 положения исполнительного органа, а на входы блока 3 - с датчиков 12 ф 13 положения. Полученные сигналы с выходов блока 2 подаются на приводы 1 О,а с выходов блока 3 через ключи 28 и 29 - на приводы 14, 15. Позиционное управление вращением исполнительного органа манипулятора в плечевом шарнире осуществляется сигналом с блока 1 при помощи первого усилителя 5, привода 8 плечевого шарнира и обратной связи от датчика 9 положения плечевого шарнира, Скорость изменения длин звеньев исполнительного органа регулируется оператором, который силой сжатия рукоятки управления, изменяемой посредством датчика 22, задает величину коэффициента усиления К параметрической цепи машины, Сигнал с датчика 22 через усилитель 23 поступает в блок 3, где и используется при вычислении алгоритмов. Величина. коэффициента усиления при этом регулируется в соответствии с требованиями к точности и скорости выполнения производственной операции. При появлении требования увеличить скорость выполнения операции оператор сжатием пружины обеспечивает включение координатпоступательного перемещения, Вызванное им движение звеньев 6, 7 исполнительного органа манипулятора накладывается на движение других звеньев и увеличивает скорость выполнения задания. При необходимости точной работы манипулятора оператор уменьшает сжатие рукоятки управления, тогда ко" эффициент" К становится близким к нулю. В этом случае производится управление координатами качания манипулятора.При появлении необходимости работы только координатами поступательного перемещения для увеличения маневренности, обхода препятствий оператор переводит задающий орган в нулевое10372 положение, тем самым обеспечивает отключение координат качания и авто" матическое включение координат поступательного перемещения. 8 этом случае сигналы на выходах блока 1 равны нулю. Управляющие потенциалы с выходов нуль"органов 18, 19 подаются на входы элемента И 20. Далее управляющий потенциал с выхода элемента И 20 постуйает на вход ключа 21, подклю" 1 О чая источник 30 напряжения 0 на входы ключей 28 и 30, перебрасывая ключи 28 и 29. С источника 30 снимается напряжение положительной и отрицательной полярности, которое через порого" 15 вый элемент 24 поступает на вход блока 25 управления. Это напряжение запитывает электродвигатель 31 и контактные элементы 36. Механизм 32, вращаемый электродвигателем 31, воз действует на контактные элементы 36, таким образом, что с их выходов на фоторезистивные делители 33 и 34, состоящие из фоторезисторов 37 и постоянных резисторов 38, последова тельно поступают импульсы заданных 06длительности и полярности. Пороговый элемент 24 образует зону нечувстви" тельности по силе сжатия рукоятки задающего органа 1, что приводит к устойчивой работе цепи управления координатами поступательного перемещения, На выход блока 25 поступает сигнал с датчика 22, усиленный усилителем 23. Оператор сжатием рукоятки изменяет яркость источника 35 света, при этом изменяется величина сопротивления фоторезисторов 37, вследствие чего напряжение на выходах блока 25 будет менять свою величину. Далее управляющие сигналы через усилители 26 и 27 поступают на блок 24 индикации, а через ключи 28 и 29 - на приводы 14, 15 исполнительного органа. Блок 4 индикации содержит четыре транспаранта с подсвечивающими их лампочками, сигнализирующими о выдвижении или вдвижении звеньев 6 и 7.Применение изобретения за счет использования координат поступательного перемещения позволит расширить функциональные возможности устройства.1037206 рг,2 рректорВ. Бутяга Заказ 6 нт", г. Ужгород, ул. Проектная Филиал ППП Составитель Е.Политоедактор В,Лазаренко Техред М.Надь 8/48 Тираж 874ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская н одписное