SU1430936A1 - Remote manipulator control system - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области рбототехники и может бь ть использовано при создании манипул торов, работающих в экстремальных средах.The invention relates to the field of robotics and can be used to create manipulators operating in extreme environments.

Цель изобретени  - повьшение точности устройства за счет исключени  астатической системы управлени .The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device by eliminating the static control system.

На фиг, 1 показана функциональна  схема устройства; на фиг, 2 - функциональна  схема блока пам ти.Fig, 1 shows a functional diagram of the device; Fig. 2 is a functional block diagram.

Устройство содержит задающий орган 1, задатчик 2 управл ющих сигналов , блоки 3 преобразовани  управ- л ющих сигналов, первый ключ 4, первый 5, второй 6 и третий 7 усилители первый 8 и второй 9 блоки пам ти соответственно , первый элемент НЕ 10, X и Y на фиг, 1 обозначают входные и выходные сигналы блоков 3 преобразовани  управл ющих сигналов.The device contains the master unit 1, the setting unit 2 control signals, the control signal conversion units 3, the first key 4, the first 5, the second 6 and the third 7 amplifiers, the first 8 and second 9 memory blocks, respectively, the first element NOT 10, X and Y in FIG. 1 denotes the input and output signals of the control signal conversion units 3.

Блок пам ти состоит из интегратора 11, конденсатора 12, резисторов 13-15, второго 16, третьего 17 и чет вертого 18 ключей, второго элемента НЕ 19, делител  20 напр жени , ( иThe memory block consists of an integrator 11, a capacitor 12, resistors 13-15, a second 16, a third 17 and a fourth 18 keys, a second element NOT 19, a voltage divider 20, (and

if на фиг, 2 обозначают потенциалы делител  20 напр жени .If in FIG. 2, the potentials of the voltage divider 20 are indicated.

Устройство ра,ботает следующим об- разом.The device is working as follows.

Устройство работает в двух режимах: режим с максимальным коэффициентом усилени  входного сигнала К, и режим с минимальным коэффициентом усилени  Кл. .The device operates in two modes: the mode with the maximum gain of the input signal K, and the mode with the minimum gain factor Cl. .

Обеспечивающие мнемоничность работы блоки 8 и 9 пам ти работают поочередно в режиме слежени , либо в режиме воспроизведени  записанного сиг нала,The memory units 8 and 9, which provide mnemonicity, work alternately in the tracking mode, or in the playback mode of the recorded signal,

В слежени  (фиг. 2) потенциал q , поступает на .правое плечо делител  20,.В то же врем  на левое плечо подаетс  потенциал if с выхода интегратора 11, Тогда потенциал средней точки делител  определ етс  вы- ражениемIn the tracking (Fig. 2) potential q, goes to the right shoulder of the divider 20. At the same time, the potential if is supplied to the left shoulder from the integrator 11 output. Then the potential of the middle point of the divider is determined by the expression

Cf, R , + Cf, R, +

Кк+к,ь Kk + k, s

где Rwhere r

1313

R .- сопротивление соответствую 14R .- resistance correspond to 14

щих плеч делител  20, При замкнутом ключе 17 потенциал средней точки подаетс  на вход интег ратора 11 через резистор 13 и начинает его зар жать до тех пор, пока потенциал cf не станет равным нулю, ВWhen the key 17 is closed, the potential of the midpoint is fed to the input of the integrator 11 through the resistor 13 and starts charging it until the potential cf is equal to zero, B

этом случае, как следует из предыдущего выражени In this case, as follows from the previous expression

1414

+ 1 R;+ 1 R;

RR

О,  ABOUT,

т. е,i.e.

4-1 4-1

д d

5 0 50

5 five

0 0

5 five

0 0

5 five

00

5 five

Это отзюшение определ ет так называемый коэффициент усилени  блоков 8 и 9 пам ти, кроме того, потенциал Ц ,, имеет по отношению к потенциалу cf, противоположный знак, так как кроме усилени  входного сигнала, осуществл етс  его инвертирование,This withdrawal determines the so-called gain of the memory blocks 8 and 9, moreover, the potential C, has the opposite sign with respect to the potential cf, since besides the gain of the input signal, it is inverted

В режиме воспроизведени  записанного сигнала ключ 17 отключает среднюю точку делител  20 от входа интегратора 11, а ключ 18 - от ключа делител  20, ключ 16 замыкаетс  и подает потенциал с выхода интегратора 11 на один из входов усилител  5,In the playback mode of the recorded signal, the key 17 disconnects the middle point of the divider 20 from the input of the integrator 11, and the key 18 from the key of the divider 20, the key 16 closes and supplies the potential from the output of the integrator 11 to one of the inputs of the amplifier 5,

При работе системы с коэффициентом усилени  входного сигнала К ключ 4 находитс  в положении А, блок 8 пам ти работает в режиме слежени , блок 9 пам ти - в режиме воспроизведени  записанного сигнала. Входной сигнал X с датчика задающего органа I через Ключ 4 поступает на соответствующий вход операционного усилител  5, где он усиливаетс  по напр жению в К раз и, мен   знак, поступает на вход исполнительного органа, Одновременно на усилители 6 и 7 поступает входной сигнал X и сигнал с выхода усилител  5, Y ,When the system is operating with the input signal gain factor K, key 4 is in position A, memory block 8 is in tracking mode, memory block 9 is in playback mode of the recorded signal. The input signal X from the sensor of the setting body I through the Key 4 is fed to the corresponding input of the operational amplifier 5, where it is amplified K times and, the signal changes to the input of the executive body. At the same time, the amplifiers 6 and 7 receive the input signal X and signal from the output of the amplifier 5, Y,

8усилител х 6 и 7 происходит алге- раическое суммирование входных сигналов X и Y с учетом коэффициентов усилени  усилителей 6 и 7, на выходе усилител  6 образуетс  сигнал + Y.With amplifiers 6 and 7, an algeraic summation of the input signals X and Y takes place, taking into account the gain factors of amplifiers 6 and 7, the output of amplifier 6 produces a signal + Y.

а на выходе усилител  7 - сигнал К,X + Y, Первьй из них поступает в блок 8 пам ти, в котором накапливаетс  сигналand at the output of amplifier 7, the signal K, X + Y, Perv of them enters memory block 8, in which the signal accumulates

(Y + ) (---} .(Y +) (---}.

1 1 где г- - коэффициент усилени  блока 81 1 where g- - block gain factor 8

л, lt

пам ти.memory

Второй сигнал поступает в блок 9 пам ти .The second signal enters memory block 9.

и момент включени  системы напр жение на выходе интегратора 1 1 блокаand the moment of switching on the system, the voltage at the output of the integrator 1 1 block

9пам ти равно нулю, следовательно, с выхода блока 9 пам ти че сигнал ка усилитель 5.9 is equal to zero, therefore, from the output of block 9, memory is signal to amplifier 5.

При переходе на режим работы с коэффициентом усилени  А становитс  в 1 оложение В, блок 8 пам ти переходит в режим воспроизведени , т.е. записанньй в момент переключени  ключа 4 сигнал в блоке 8 пам тиWhen switching to the operation mode with the gain factor A, it becomes 1 position B, the memory block 8 goes into playback mode, i.e. recorded at the time of switching the key 4 signal in memory block 8

(Y + ) (--), поступает на вход(Y +) (-), enters the input

1 one

усилител  5, где он суммируетс  ссиг налом, пришедшим с датчика задающего органа (-KjX) и дает на выходе величинуamplifier 5, where it is summed by the signal that came from the master unit sensor (-KjX) and gives the output value

(Y+K.,X)(-- )(-К,) + () Y -К,Х ,(Y + K., X) (-) (- K,) + () Y –K, X,

образом при переходе с одного работы на другой осуществл етс  плавное изменение выходной величины Y и устройство начинает работать с коэффициентом усилени  К,. Thus, when switching from one job to another, the output variable Y is gradually varied and the device starts operating with a gain factor K ,.

Подобна  система без каких-либо дополнительных преобразующих устройств может быть использована при управлении, например, манипул тором ортогонального типа от геометрически подобного задающего органа.Such a system without any additional transforming devices can be used for controlling, for example, an orthogonal manipulator from a geometrically similar master body.

Фиг. IFIG. I

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫМ МАНИПУЛЯТОРОМ, содержащее задающий орган и задатчик управляющих сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит по каждой управляемой координате элемент НЕ, последовательно со• единенные первый ключ, первый усилитель , второй усилитель и первый блок памяти, а также последовательно соединенные третий усилитель и второй блок памяти, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход - к второму выходу первого ключа и второму входу первого усилителя, соединенного выходом с первым входом третьего усилителя и соответствующим выходом устройства, выход задатчика управляющих сигналов подключен к входу каждого элемента НЕ, первому входу каждого первого ключа и второму входу каждого первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом первого усилителя, вторые входы каждого первого ключа и второго и третьего усилителя подключены к соответствующему выходу задающего органа.1. DEVICE FOR CONTROL OF A REMOTE MANIPULATOR, containing a master and a control signal setter, characterized in that, in order to increase the accuracy of the device, it contains an element NOT for each controlled coordinate, connected in series with • the first key, the first amplifier, the second amplifier and the first a memory unit, as well as a third amplifier and a second memory unit connected in series, the second input of which is connected to the output of the element NOT, and the output to the second output of the first key and the second input of the first amplifier, with a single output with the first input of the third amplifier and the corresponding output of the device, the output of the control signal setter is connected to the input of each element NOT, the first input of each first key and the second input of each first memory block, the output of which is connected to the first input of the first amplifier, the second inputs of each first key and the second and third amplifiers are connected to the corresponding output of the master. 2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что каждый _ блок памяти содержит второй ключ и S последовательно соединенные второй элемент НЕ, третий ключ, интегратор, четвертый ключ и делитель напряжения, второй вход которого подключен к первому входу блока памяти, а выход - к второму входу третьего ключа, второй вход блока памяти соединен с входом второго элемента НЕ, вторым входом четвертого ключа и первым входом второго ключа, подключенного вторым входом к выходу интегратора, а выходом - к выходу блока памяти.2. The device according to p. ^ Characterized in that each _ memory block contains a second key and S are serially connected to a second element NOT, a third key, an integrator, a fourth key and a voltage divider, the second input of which is connected to the first input of the memory block, and the output is to the second input of the third key, the second input of the memory block is connected to the input of the second element NOT, the second input of the fourth key and the first input of the second key connected by the second input to the output of the integrator, and the output to the output of the memory block.