SU1029136A1 - Control device for industrial robot - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЬШШЕННЫМ РОБОТОМ, содержащее . первый и второй ключи, последова.тель .но соединенные задатчик положени , сумматор, регул тор положени  и регул тор скорости, последовательно включенные регул тор тока, усилитель мощности, двигатель и датчик тока, выход которого соединен с первым входом регул тора тока, вал двигател  кинематически соединен с датчиками положени  и скорости, выходами подключенными к вторым входам сумматора и регул тора скорости соответственно , о т л- и ч-а ю щ е е с   тем, что,-с целью упрощени  и повышени  надежности устройства, оно содержит регул тор момента, дифференциатор и последовательно соединенные нуль-орган, элемент пам ти и инвертор, выходом соединенный с первым входом второго ключа, второй вход которого через регул тор момен- та подключен к входу нуль-органа и выходу сумматора, а выход - к второ му входу регул тора тока, третьим входом соединенного с выходом перво- Щ го ключа, первый вход которого под (Л . ключен к выходу регул тора скорости, а второй вход - к,выходу элемента с пам ти, вторым входом соединенного через дифференциатор с выходом задатчика положени .A DEVICE FOR CONTROLLING THE INDUSTRIAL ROBOT, containing. first and second keys, serially connected position adjuster, adder, position controller and speed controller, current controller in series, power amplifier, motor and current sensor, the output of which is connected to the first regulator input, motor shaft kinematically connected to position and speed sensors, outputs connected to the second inputs of the adder and speed controller, respectively, about which is, with the purpose of simplifying and increasing the reliability of the device, it contains a controller moment, differentiator and serially connected null-organ, memory element and inverter, the output connected to the first input of the second key, the second input of which is connected to the zero-organ input and the output of the adder through the torque controller, and the output to the second input current regulator, the third input of the primary key connected to the output, the first input of which is under (L. is connected to the output of the speed regulator, and the second input to, the output of the memory element, the second input connected through the differentiator to the output of the setpoint .

Description

юYu

соwith

оэoh

О)ABOUT)

Изобретение относитс  к роботетехнике .и может быть использовано при создании след щих приводов промышленных роботов.The invention relates to robotics and can be used to create servo drives for industrial robots.

Известно устройство дл  управлеии  промышленным роботом, содержащее регул торы положени , скорости и тока, датчики тока, положени  и скорости, а также блоки сравнени , усилитель мощности, блок делени  и двигатель 1.A device for controlling an industrial robot is known, comprising position, velocity and current controllers, current sensors, position and velocity sensors, as well as reference units, a power amplifier, a dividing unit and a motor 1.

Однако это устройство имеет низкие качество регулировани  и точность позиционировани .However, this device has low control quality and positioning accuracy.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство , содержащее первый и второй ключи, последовательно соединенные задатчик положени , сумматор, регул тор положени  и регул тор скорости , последовательно включенные регул тор тока, усилитель мощности, двигатель и датчик тока, выход которог соединен с первым входом регул тора тока, вал двигател  кинематически св зан с датчиками положени  и скорости , выходами подключенными к второму входу сумматора и регул тора скорости соответственно 2 3.The closest technical solution to the invention is a device comprising first and second keys, serially connected position setter, adder, position controller and speed regulator, current regulator connected in series, power amplifier, motor and current sensor whose output is connected to the first the input of the current controller, the motor shaft is kinematically connected with the position and speed sensors, the outputs connected to the second input of the adder and the speed controller, respectively 2 3.

Данное устройство характеризуетс  .повышенной сложностью и недостаточной надежностью, вызванной тем., что они содержат блоки умножени  и делени , которые реализуют операции умножени  и делени  аналоговых сигнлов и обладают недостаточно высокой надежностью.This device is characterized by increased complexity and lack of reliability due to the fact that they contain multiplication and division blocks, which realize the operations of multiplying and dividing analog signals and have insufficient reliability.

.:Целью изобретени   вл етс  упрощение и ловышение надежности устройства ..: The aim of the invention is to simplify and increase the reliability of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит регул тор момента, дифференциатор и последовательно соединенные нуль-орган, элмент пам ти и инвертор, выходом соединенный с первым входом второго ключа, второй вход которого через регул тор момента подключен к входу нуль-органа и выходу сумматора, а выход - к второму входу регул тора TOKai третьим входом соединенного с выходом первого ключа, первый вход которого подключен к выходу регул тора скорости, а второй вход - к выходу элемента пам ти, вторым входом соединенного через дифференциатор с выходом задатчика положени . На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства .The goal is achieved by the fact that the device contains a torque controller, a differentiator and a series-connected zero-organ, memory element and inverter, the output connected to the first input of the second key, the second input of which is connected to the zero-organ input and the output of the controller and the output is connected to the second input of the TOKai controller by the third input of the first key connected to the output, the first input of which is connected to the output of the speed controller, and the second input is connected to the output of the memory element, the second input of the connected through diff Ferentiator with setpoint adjuster output. The drawing shows a functional diagram of the device.

Схема включает задатчик 1 положени , сумматор 2, регул тор 3 положени , регул тор 4 скорости, первый ключ 5, регул тор 6 тока, усили-. тель 7 мощности, двигатель 8, датчин 9 тока, датчик 10 скорости, датчик 11 положени , нуль-орган 12, элемент 13 пам ти, инвертор 14, второй ключ 15, дифференциатор 16, регул тор 17 момента. 0 Устройство работает следующим образом.The circuit includes position setpoint 1, adder 2, position 3 controller, speed controller 4, first switch 5, current controller 6, force-. power 7, motor 8, current data 9, speed sensor 10, position sensor 11, null organ 12, memory element 13, inverter 14, second switch 15, differentiator 16, torque regulator 17. 0 The device operates as follows.

В автоматическом режиме осуществл етс  отработка заданного задатчиком 1 положени , рассогласование по 5 положению вы вл ет сумматор 2 и подает его на регул тор 3 положени , который формирует сигнал задани  скорости и подает его на регул тор 4 скорости. Контур скорости, состо щий из блоков 4 - 10, работает как обычный регулируемый электропривод с внутренней обратной св зью по току. Первый ключ 5 при этом открыт и п.ропускает выходной сигнал регул f . тора 4 на вход регул тора 6- тока. Второй ключ 15 при этом закрыт.In the automatic mode, the position set by the setting device 1 is tested, the 5 position mismatch detects the adder 2 and delivers it to the position controller 3, which generates a speed reference signal and supplies it to the speed controller 4. The speed loop, consisting of blocks 4–10, operates as a conventional adjustable electric drive with internal current feedback. The first key 5 at the same time open and p. Skips the output signal of the control f. torus 4 to the input of the regulator 6- current. The second key 15 is closed.

В момент прихода вала исполнительного двигател  8 в требуемое положение нуль-орган 12 вырабатывает .сигнал нулевого рассогласовани , который запоминаетс  элементом 13 пам ти .At the moment the actuator motor 8 arrives at the desired position, the zero-body 12 generates a zero error signal, which is stored by the memory element 13.

При этом происходит изменение состо ни  ключей 5 и 15: первый ключ 5 закрываетс , а второй ключ 15 через 5 инвертор 14 -открываетс . При этом разрываетс  скоростной контур и устройство переходит в. режим работы моментного привода.When this happens, the state of the keys 5 and 15 changes: the first key 5 closes, and the second key 15 after 5 the inverter 14 opens. This breaks the speed loop and the device goes to. operating mode of the torque drive.

Под действием возмущающего момента, определ емого, например, статической неуравновешенностью подвижного органа робота, рассогласование начинает увеличиватьс . При этом регул тор 17 момента формирует в функс ции рассогласовани  сигнал задани  удерживающего момента, который подаетс  на регул тор 6 тока. В зависимости от передаточной функции регул тора 17 момента (П-регул тор, пи-регул тор )f система функционирует как статическа  или астатическа  по возмущающему моменту.Under the action of the disturbing moment, determined, for example, by the static imbalance of the mobile body of the robot, the mismatch begins to increase. In this case, the torque controller 17 forms, in the error function, a reference torque setting signal which is supplied to the current regulator 6. Depending on the transfer function of the torque controller 17 (P-controller, pi-controller) f, the system functions as a static or astatic perturbing moment.

В таком режиме устройство функционирует до момента перехода к следующему кадру, который фиксируетс  дифференциатором 16.In such a mode, the device operates until the transition to the next frame, which is fixed by the differentiator 16.

Устройство  вл етс  простым и надежным.The device is simple and reliable.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЕШЕННЫМ РОБОТОМ, содержащее первый и второй ключи, последовательно соединенные задатчик положения, сумматор, регулятор положения и регулятор скорости, последовательно включенные регулятор тока, усилитель мощности, двигатель и датчик тока, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, вал двигате- ля кинематически соединен с датчиками положения и скорости, выходами подключенными к вторым входам сумматора и регулятора скорости соответственно, о т л- и ч-а ю щ е е с я тем, что,-с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит регулятор момента, дифференциатор и последовательно соединенные нуль-орган, элемент па!мяти и инвертор, выходом соединенный 'с первым входом второго ключа, второй вход которого через регулятор момента подключен к входу нуль-органа и выходу сумматора, а выход - к второму входу регулятора тока, третьим входом соединенного с выходом перво- § го ключа, первый вход которого подключен к выходу регулятора скорости, а второй вход - к,выходу элемента памяти, вторым входом соединенного через дифференциатор с выходом задатчика положения.DEVICE FOR MANAGING A MIXED ROBOT, containing the first and second keys, a serially connected position controller, an adder, a position controller and a speed controller, a serially connected current controller, a power amplifier, a motor and a current sensor, the output of which is connected to the first input of the current controller, the motor shaft For kinematically connected to position and speed sensors, outputs connected to the second inputs of the adder and speed controller, respectively, with the exception of the fact that, for the purpose of simplification and increase To improve the reliability of the device, it contains a torque regulator, a differentiator and a series-connected zero-element, a memory element and an inverter, connected by an output to the first input of the second key, the second input of which is connected through the moment-regulator to the input of the zero-organ and the output of the adder, and the output is to the second input of the current controller, the third input connected to the output of the first key, the first input of which is connected to the output of the speed controller, and the second input to, the output of the memory element, the second input connected through a differentiator with Exit setter position. SU „„1029136SU „„ 1029136