Устройство для управления манипулятором

1041986 тельно подсоединенные четвертый.сумматор и второй усилитель, входкоторого подключен к второму входутретьего сумматора, первым входомсоединенного с входом первого усилнтеля, выход которого подключен кпервому выходу блока управления,второй выход которого соединен с выходом второго усилителя, третий и четвертый выходы - с первым и.вторымвыходами блока циклового управления Изобретение относится к ррбототехнике и может быть использовано при создании манипуляторов, применяемых в горнорудной промышленности.Известно устройство 1для управления манипулятором, содержащее манипулятор, блок управления, тахо- генератор и датчик порода-уголОднако из-за несовершенства датчи ков порода-уголь качество выборкиобъектов низкое.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее блок ввода сигнала, тахогенератор и световой указатель, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами блока определения координат объекта по положению светового указателя, а также блок управления, первым выходом подключенный к входу первого привода, связанного с первым датчиком положения, выход которого соединен с первым. входом блока управления, вторым выходом подключен",. ного к входу второго привода, связан ного с вторым датчиком положения, выход которого соединен с вторым входом блока управления, третьим и четвертым выходом подключенного соответственно к первому и второму вхо дам третьего привода, связанного с первым и вторым датчиками конечного положения, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока управления 2.Недостатком этого устройства является невозможность введения целеуказания независимо от исполнения манипулятором команды выборки объек. та с.движуЩегося конвейера, что снижает производительность системы и качество выборки объектов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.указанная цель достигается тем, что устройство для управления манипулятором содержит реверсивный счетсоответственно, первый вход - с вторым входом второго сумматора; второй вход - с вторым входом четвертого сумматора, третий вход - с вторым входом блока циклового управления, четвертый вход - с третьим входом блока циклового управления и пеРвым входом элемента ЗАПРЕТ, пятый вход . с вторым входом элемента ЗАПРЕТ, а шестой вход - с вторым входом четвертого сумматора. чик, первый и второй кольцевые регистры сдвига и буферные регистры,первый и второй входы каждого иэ которых соединены с соответствующими 5 выходами первого и второго кольцевого регистра сдвига, третийи четвертый входы - с первым и вторымвыходами блока, определения координатобъекта по положению светового ука зателя соответственно, пятый входс выходом тахогенератора, а первыйи второй выходы - с пятым и шестымвходами блока управления соответственно, выход второго датчика .конеч нОгО положения пОдключен к вхОдупервого кольцевого регистра сдвига ипервому входу реверсивного счетчика,вторым входом соединенного с выходомблока ввода Сигнала и входом второгокольцевого регистра сдвига.Каждый буферный регистр содержитинтегратор, последовательно соединен.. ные первый элемент выборки и хранения, первый сумматор и первый ключи,последовательно подсоединенные вто 5 рой элемент выборки и хранения ивторой ключ, второй вход которого,а также второй вход первого ключаподключены к первому входу буферногорегистра, вторым входом соединенного 30 с первым входом первого.и второго. элемента выборки и хранения и интегратора, выход которого подключен квторому входу первого сумматора,третий вход буферного регистра сое-.35 динен с вторым входом первого элемента выборки и хранения, четвертыйвход - с вторым входом второго элемента выборки и хранения, пятый входс вторым входом интегратора, а первый и второй выходы - с выходамипервого и второго ключа соответственно.Блок управления содержит первыйусилитель и последовательно соединенные .элемент ЗАПРЕТ, вторэй сумматор,третий сумматор, нуль-орган и блокциклового управления, а также последовательно подсоединенные четвертыйсумматор и второй усилитель, вход которого подключен к второму входу: третьего сумматора, первым входом соединенного с входом первого ус-;: лителя, выход которого подключен К"- первому выходу блока управления,вто-, рой выход которого соединен с выхо-: дом второго усилителя, третий и чет.- вертый выходы - с первым и вторым выходами блока циклового управления соответственно, первый вход - с вто;- рым входом второго сумматора, вто - рой вход - с вторым входом четвертого сумматора, третий вход - с вто-" рым входом блока циклового управле ния, четвертый вход - с .третьим ; 15 входом блока циклового управления и первым входом элемента ЗАПРЕТ, пятый вход - с вторым входом элемента ЗАПРЕТ, а шестой вход - с вторым входом четвертого сумматора, 20На фиг.1 представлена функционйМь ная схема предлагаемого. устройства;. на Фиг.2 . - функциональная схема бу-. ферного регистра; на фиг.3 вФунк-., циональная схема блока управления;.: на фиг.4 - блок циклового управленияУстройство содержит световой указатель 1, блок 2 определения ко-, ординат объекта по положению светового указателя 1, тахогенератор 3, конвейер 4, манипулятор 5, первый, второй и третий приводы 6, 7 и 8 соответственно, блок 9 управления, буферные регистры 10, первый и вто.- рой кольцевые регистры 11 и 12 сдви-. га соответственно, реверсивный счет- чик 13, блок 14 ввода сигнала, пер;, вый и второй датчики 15 и 16 положения соответственно, первый и второй: датчики 17 и 18 конечного положенйя соответственно. 40В буферный регистр (фиг.2) входят первый и второй ключи 19 и 20 соот-" ветственно, интегратор 21, первыйи второй элементы 22 и 23 выборки ихранения соответственно, первый сум-. 45 матор 24.Блок управления (фиг.3) включает " элемент 25 ЗАПРЕТ, второй сумматор , 26, первый усилитель 27, .третий сумматор 28, нуль-орган 29, блок 30. циклового управления, четвертый сумматор 31, второй усилитель 32.Блок циклового управления (фиг.4) содержит первый и второй триггеры :;33 и 34 соответственно, логический;:.- блок 35. Й, Р 2, 8, 9 - выходные ;:,55 сигналы логического блока 35; Я 1,Й - выходные сигналы первого триг.;: гера 33; Я , Й 2 - выходные сигналы= второго триггера 34.Устройство работает следующим ,.60 образом.В исходном состоянии в каждом иэ кольцевых регистров 11 и 12 сдвига записана логическая единица в одном из разрядов, а в остальных -,-. . 65 логические нули, причем первый регистр 11 имеет потенциальные выходы из каждого. разряда, а второй регистр 12 - импульсные.Оба кольцевых регистра 11 и 12 сдвига имеют одинаковое количество разрядов, равное числу буферных регистров 10. Буферные регистры 10 ис. пользуются для хранения информации об объектах, которые необходимо снять с конвейера. Число и таких регистров 10 определяется соотношением между длиной участка 8 конвейера 4, на котором возможно осуществление ввода целеуказания в устройство, и произведением времени ввода информа" ции о движущемся объекте 10 на конвейере 4 человеком-оператором и скорости движения Чъик конвейера 4о М,д,Оператор, поворачивая световой указатель 1, наводит его на объект,. находящийся на конвейере 4 и подлежащий. снятйю. При этом блок 2 опре" деления координат объекта по положе" нию указателя 1 непрерывно пересчиты вает текущие координаты по азимуту Р - углу места Е в координаты Х и У и вырабатывает пропорциональные им аналоговые сигналы. Эти сигналы подаются на третий и четвертый входы буферных регистров 10.При совпадении указателя 1 с объектом оператор нажимает кнопку на блоке 14. Логическая единица во втором кольцевом регистре 12 сдвига 1 передвигается на один разряд, при этом на выходе обнуляемого разряда появляется импульс напряжения, кото рый подается, например, в первый бу Ферный регистр 10, По этому сигналу сигналы блока 2 проходят на соответ. ствующие элементы 22 и 23 выборки- хранения, где запоминаются. При приеме информации элементы 22 и 23 выборки-хранения работают в режиме апериодических звеньев, При этом старая информация автоматически,стирается.Одновременно по этому же сигналу происходит сброс в нуль интегратора 21., и по пропадании указанного сиг- нала обнуленный интегратор 21 запускается на интегрирование сигнала с тахогенератора 3. Сумма сигналов с выхода первого элемента 22 выборки и хранения и интегратора 21, снимаемая с выхода сумматора 24, является сигналом, пропорциональным текущему значению координаты У объекта.Таким образом, после прихода уп-. равляющего сигнала на второй вход буферного регистра 10 на первых вхо-, дах ключей 19 и 20 имеются напряже-: ния, пропорциональные соответствующимтекущим координатам Х и У объекта на конвейере 4, а сам буферный регистр 10 готов к выдаче этих сигнало на блок 9 управления манипулятором 5Операторнаводит указатель 1 на новый объект и опять нажимает кнопку на блоке 14. Описанный выше про цесс повторяется, заполняется следующий буФерный регистр 10. После заполнения последнего буферного регистра 10 при очередном нажатии кнопки на блоке 14 вновь заполняется первый буферный регистр 10 и т.д.Процесс ввода информации в буферные регистры 10, таким образом, происходит независимо от процесса ее считывания.Одновременно уровень логической единицы с первого разряда первого кольцевого регистра 11 сдвига подает ся на первый управляющий вход первого буферного регистра 10.Ключи 19 и 20 открываются, и сигналы, пропорциональные текущим координатам объекта на конвейере 4, подаются на входы блока 9 управления манипулятором 5.По приходе на входы блока 9 управления сигналов, пропорциональйых координатам Х и У снимаемого объекта, на конвейере 4 исполнительные приводы 7 и б начинают отрабатывать рассогласования, возникающие на выходах второго 26 и четвертого 31 сумматоров, сводя их к нулю по абсолютной величине. Когда сумма сигналов рассоласований, возникаю-. щая на выходе третьего сумматора 28, достигает заданной малой величины (это значит, что схват манипулятора 5 находится над снимаемым объектом), срабатывает нуль-орган 29, запускающий блок 30.Блок 30 управляет исполнительным приводом 8 выдвижения и схвата,Пусть в исходном положении оба триггера 33 и 34 находятся в положе" нии логического.,нуля, т,е. Й=Я 2 = 01 б = бз=1Когда на выходе нуль-органа 29 возникает сигнал логической единицы, на выходе 5 логического блока 35 появляется сигнал логической едини-цы, перебрасывающий первый триггер 33. При этом на выходе й появляется сигнал логической единицы, который включает выдвижение схвата манипулятора 5.до конвейера 4. По окончании выдвижения срабатывает датчик 17 .конечного положения, который подает с выхода сигнал в логический блок 35. На выходе 5 логического блока 35 появляется сигнал логической единицы, который перебрасывает. второй триггер 34, у которого на выходе Я появляется сигнал логической единицы. УказаннМй сигнал включает сжатие губок схвата. По окончании сжатия срабатывает датчик 18 конечного положения схвата, с выхода которого в снимается сигнал логической единицы..По этому сигналу элемент.25 ЭАПРЕТразрывает сигнал, поступающий на5 первый вход сумматора 26,. куда подается нулевой сигнал.При этом возрастает по абсолютнойвеличине выходной сигнал сумматора26 и логическая единица,на выходе 10 нуль-органа 29 пропадает. Координатный исполнительный привод б отрабатывает нулевую уставку и схват манипулятора 5 подходит к краю конвейера 4.15 Сигнал логической единицы с выхода датчика 18 подается также на входлогического блока 35, При этом наего выходе к возникает сигнал логической единицы, перебрасывающий триггер 33 в исходное состояние. При этомна его выходе Я сигнал логическойединицы пропадает и выключает исполнительный орган выдвижения, что приводит к вдвижению манипулятора 5 25 с грузом в схвате.Вдвижение осуществляется одновременно с движением по координате Хк краю конвейера 4.Когда схват манипулятора 5 подходит к краю конвейера 4, абсолютнаявеличина сигнала с выхода сумматора26 становится малой и на выходе нульоргана 29 опять возникает сигналлогической единицы. При этом на выходе к 2 логического блока 35 появля 3 ется сигнал логической единицы, устанавливающий в исходное положениетриггер 34. Таким образом, блок 30возвращается в исходное положение,схват разжимается, выбранный объект 40 падает в тару на краю конвейера 4,элемент 25 ЗАПРЕТ опять подключаетпервый вход сумматора,26 к выходубуферного регистра 10. Пропаданиесигнала логической единицы на выходедатчика 18 схвата свидетельствует оготовности блока 9 управления манипулятором 5 к отработке снятия новогообъекта.По пропадании сигнала логическойединицы с выхода датчика 18 информация в первом кольцевом регистре 11сдвига передвигается на один разряд.При этом выходные ключи 19 и 20 первого буФерного регистра 10 закрываются, а о=крываются такие же ключи55 19 и 20 следующего буФерного регистра 10, и описанный вьзде процесс повторяется. После отработки текущихкоординат объекта с последнего буферного регистра 10, по пропадании60 логической единицы на выходе датчика 18 пятый и шестой входы блока 9 управления манипулятором 5 подключаются первым кольцевым регистром 11 сдвига к выходам первого буферногорегистра 10 и т.д. Таким образОм,исполнение команд (сброс объектов с конвейера) производится независимо от поступления информации но команде оператора в буферные регистры 10.Если средняя скорость ввода информаций равна или меньше средней скорости выполнения команд манипуля. тором 5, то потери информации в буФерных регистрах 10 не произойдет, каждая введенная команда будет вы" полнена и все обьекты, информация 10 о которых была введена в устройство будут сняты с конвейера 4.Если же средняя скорость ввода информации больше средней скорости выполнения команд, то вследствие 15 ограниченного количества буферных .регистров 10 может произойти потеря информации о некоторых объектах, т.е. новая информация запишется в регистр 10, из которого еще не выдавалась прежняя. Этот режим работы является аварийным, так.как при нем :ухудшается качество сортировки и не все объекты выбираются с конвейера 4. для предотвращения такого режима и соответствующего воздействия на технологическое оборудование предлагаемая система снабжена реверсивным счетчиком 13. Сигналы от кнопки блока 14 подаются на первый вход счетчика 13, а сигналы выполнения команд с выхода датчика 18 манипулятором 5на второй вход (например, вычитающий). При. этом счетчик 13 показывает отставание или опережение ввода инФормации от исполнения команд манипулятором 5. При переполнении счетчи. ка 13 с его выхода выдается аварийный сигнал на технологическое оборудование. Сигнал переполнения выдается, если количество сигналов с кнопки блока 14 превышает количество сигналов выполнения команд с выхода датчика 18 манипулятором 5 на величину, равную количеству буферных регистров 10.Применение изобретения позволит за счет независимого ввода информации и выполнения команд расширить функциональные воэможности устройст- ва,1041986ВНИИПИ Заказ 7126/47 Тираж 874 Подписное Флилиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная