SU517483A1 - Device for controlling a link of a sensitive manipulator - Google Patents

Description

1 one

Изоб ретение относитс  к системам управлени  дистанционных манипул торов с отражением усилий и может быть использовано при создании высокоточных :Манипул торных устройств, управл емых человеком- оператором.The invention relates to control systems of remote manipulators with a reflection of efforts and can be used to create highly accurate: Manipulator devices controlled by a human operator.

Известны устройства дл  управлени  звеном очувствленного манинул тора, содержапдие привод задающего органа, перзый выход которого по положению св зан со входом привода исполнительного органа и первым входом анализатора скорости, к соответствующим выходам которого подключены обмотки четырех реле, выход по нагрузке прнвода исполнительного органа св зан со входом блока выработки комненсирующего сигнала и с первым входом привЪда задающего органа, а выход привода исполнительного органа по положению соединен со -вторым входом анализатора скорости, причем выходы блока выработки компенсирующего сигнала через нормально разомкнутые контакты четырех реле св заны с соответствующими входами сум-матора, выход которого соединен со вторым входом привода задающего органа. Однако известное устройство характеризуетс  относительно низкой точностью компенсации трени  в приводах исполнительного органа вследствие того, что в компенсирующем сигнале не учитываемс  вли ние упругих пеформаций приводов исполнительного органа. При подаче на вход привода исполнительного органа сигнала привода задающего органа в первый момент двигатель преодолевает упругость самого привода исполнительного органа, что фиксируетс  датчиком нагрузки , причем сигнал, снимаемый с датчика нагрузки, в этот момент возрастает плавно, в то врем  как включение комненсирующего сигнала имеет ступенчатый характер. Следовательно , только при движении исполнительного органа происходит точное компенсирование сил трени .Devices are known for controlling the sensitized maninator link, the driver of the driver body, the percussion output of which is in position connected to the actuator actuator input and the first input of the speed analyzer, the windings of four relays are connected to the corresponding outputs, the output of the actuator actuator is connected the input of the output unit of the compensating signal and with the first input of the driver of the setting body, and the output of the actuator of the executive body is positionally connected to the second input of the analysis Ator speed, and outputs the compensating signal generating unit via a normally open contacts four relays coupled to respective inputs of sum-Matora whose output is connected to the second input of the master actuator body. However, the known device is characterized by a relatively low friction compensation accuracy in actuator actuators due to the fact that the compensating signal does not take into account the effect of elastic transformations of actuator actuators. When a driver signal is supplied to the actuator input to the actuator at the first moment, the engine overcomes the elasticity of the actuator drive itself, which is detected by the load sensor, and the signal taken from the load sensor increases smoothly at that moment, while the switching on the sensing signal has a stepped character Consequently, it is only when the executive moves that exact friction forces are compensated.

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности воспроизведени  нагруз-ки от объекта манипулировани . В описываемом устройстве это достигаетс  тем, что оно содержит два апериодических звена, входы которых через нормально разомкнутые контакты соответствующих реле подключены к выходам блока формировани  компенсирующего сигнала, а выходы апериодических звеньев подключены к соответствующ-им входам сумматора.The aim of the invention is to increase the accuracy of reproduction of the load from the object of manipulation. In the described device, this is achieved by the fact that it contains two aperiodic links, the inputs of which through the normally open contacts of the respective relays are connected to the outputs of the compensating signal generating unit, and the outputs of the aperiodic links are connected to the corresponding inputs of the adder.

На чертеже показана функциональна  схема описываемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the described device.

Оператор 1 управл ет приводом задающего органа 2. Выход по положению привода задающего Органа 2 соединен со входом привода исполнителыного органа 3 и входом 4The operator 1 controls the actuator of the setting body 2. The output position of the actuator of the setting body 2 is connected to the input of the actuator of the actuator 3 and input 4

анализатора скорости 5. Выход 6 привода исполнительного органа 3 соединен со входом блока выработки компенсирующего сигнала 7 и со входом 8 привода задающего органа 2. Выход 9 привода исполнительного органа 3 соединен со входом 10 анализатора скорости 5, выходы 11, 12, 13 и 14 которого соединены соответственно с обмотками реле Р1, Р2, РЗ и Р4. Выход 15 блока выработки компенсирующего сигнала 7 через замыкающий контакт реле Р1 подключен ко входу 16 сумматора 17 и через замыкающий контакт реле РЗ-ко входу апериодического звена 18, выход которого соединен со. входом 19 сумматора 17. Выход 20 блока выработки компенсирующего сигнала 7 подключен через замыкающий контакт реле Р4 ко входу апериодического звеиа 21, выход которого соединен со входом 22 сумматора 17. Выход сумматора 17 соединен со входом 23 привода задающего органа 2.speed analyzer 5. The output 6 of the actuator of the executive body 3 is connected to the input of the generation unit of the compensating signal 7 and to the input 8 of the actuator of the driver body 2. The output 9 of the actuator of the executive body 3 is connected to the input 10 of the speed analyzer 5, outputs 11, 12, 13 and 14 of which connected respectively with the windings of the relay P1, P2, RZ and P4. The output 15 of the generation unit of the compensating signal 7 through the closing contact of the relay P1 is connected to the input 16 of the adder 17 and through the closing contact of the relay РЗ-to the input of the aperiodic link 18, the output of which is connected to. the input 19 of the adder 17. The output 20 of the generation unit of the compensating signal 7 is connected via the closing contact of the relay P4 to the input of the aperiodic star 21, the output of which is connected to the input 22 of the adder 17. The output of the adder 17 is connected to the input 23 of the driver of the driver 2.

Оператор 1 воздействует на привод задающего органа 2 и измен ет его положение относительно опоры. Сигнал с выхода привода задающего органа 2 по положению поступает на вход 4 анализатора скорости 5 и одновременно на вход П)ривода исполнительного органа 3, К01торый перемещаетс  в нужном опе.ратору направлении. Сигнал с -выхода 9 привода исполнительного органа 3 по положепию поступает на вход 10 анализатора скорости 5.Operator 1 acts on the actuator of the driver body 2 and changes its position relative to the support. The signal from the output of the driver of the driver body 2 is positionally fed to the input 4 of the velocity analyzer 5 and simultaneously to the input P) of the actuator 3, K01 is moving in the right direction. The signal from the output 9 of the actuator of the executive body 3 according to the position fed to the input 10 of the speed analyzer 5.

Анализатор скорости 5 непрерывно вырабатывает сигналы, знаки которых соответствуют определенным направлени м скорости изменени  углов исполнительного и задающего приводов. В зависимости от знака скорости привода исполнительного органа 3 срабатывает реле Р1 или Р2, а в зависимости от знака скорости привода задающего органа 2 срабатывает 1реле РЗ или Р4.The speed analyzer 5 continuously generates signals, the signs of which correspond to specific directions of the rate of change of the angles of the actuator and master drives. Depending on the sign of the speed of the actuator of the actuator 3, the relay P1 or P2 operates, and depending on the sign of the speed of the actuator of the actuator 2, 1 relay RZ or P4 operates.

Сигнал с выхода 6 привода исполнительного органа 3 по нагрузке поступает на вход 8 привода задающего органа 2 и на вход блока выработки компенсирующего сигнала 7, на выходах 15 и 20 которого подготавливаетс  напр жение «омпевсации нужного знака, пропорциональное посто нной составл ющей трени  движени , и через контакт реле Р1 или Р2 подаетс  соответственно на вход 16 или 24 сумматора 17. При неподвижном приводе исполнительного органа 3 иThe signal from the output 6 of the actuator actuator 3 is fed to the input 8 of the actuator of the driver body 2 and to the input of the compensating signal generation unit 7, the outputs 15 and 20 of which prepare the voltage of the required sign proportional to the constant component of the motion training, and through the contact of the relay P1 or P2 is fed respectively to the input 16 or 24 of the adder 17. With the actuator stationary actuator 3 and

движущемс  приводе задающего органа 2 в зависимости от знака скорости последнего срабатывает реле РЗ или Р4, и с выхода 15 или 20 блока выработки компенсирующего сигнала через контакт реле РЗ или Р4 на вход апериодического звена 18 или 21 соответственно поступает напр жение компенсации , пропорциональное посто нной составл ющей трени  поко  привада исполнительного органа 3, который, П1рой.д  через апериодическое звенО 18 или 21, приобретает необходимую форму и поступает на соответствующий вход 19 или 22 сумматора 17. С выхода сумматора 17 выработанный сигнал компенсации силы трени  поступает на вход 23 привода задающего органа 2. Сигналы, поступающие на входы 8 и 23 привода задающего органа 2, компенсируют друг друга , чем обеспечиваетс  отражение на руке оператора «чистого сигнала полезной нагрузки .depending on the sign of the speed of the latter, the actuator of the driver body 2 triggers the relay RZ or P4, and from the output 15 or 20 of the compensating signal generating unit through the relay contact RZ or P4 to the input of the aperiodic element 18 or 21, respectively, a compensation voltage is applied, proportional to the constant friction of the rest of the body of the executive body 3, which, P1roy.d through an aperiodic link 18 or 21, acquires the necessary form and enters the corresponding input 19 or 22 of the adder 17. From the output of the adder 17, The signal to compensate for the friction force is fed to the input 23 of the driver of the setting body 2. The signals input to the inputs 8 and 23 of the driving of the setting body 2 compensate each other, thus providing a pure payload signal on the operator’s hand.

Ф О р м у л а ИЗ о б р е т е н и  F O rmu la IZ obrete n i

Устройство дл  управлени  звеном очувствленного манипул тора, содержащее привод задающего органа,, первый выход которого по положению св зан со входом привода исполнительного органа и первым входом анализатора скорости, к соответствующим выходам которого подключены обмотки реле, первый выход привода исполнительного аргана св зан со входом блока формировани  компенсирующего сигнала и с первьгм входом привода задающего органа, второй выход привода исполнительного органа соединен со вторым входом анализатора скорости , а первый и второй выходы блока формировани  компенсирующего .сигнала через нормально разомкнутые контакты соответствующих реле соединены со входами сумматора , выход которого соединен со вторым входом привода задающего органа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности воспроизведени  нагрузки от объекта манипулир.овани , оно содержит два апериодических звена, входы которых через нормально разомкнутые контакты соответствующих реле подключены к выходам блока формировани  компенсирующего сигнала, а выходы апериодических звеньев подключены к соответ ствующим входам сумматора.A device for controlling a sensitive manipulator link containing a driver of a driver, the first output of which is connected to the actuator actuator input and the first input of the speed analyzer, the corresponding windings of the actuator are connected to the block input forming a compensating signal and with the first input of the actuator of the driver, the second output of the actuator of the actuator is connected to the second input of the velocity analyzer, and the first and The second outputs of the compensating signal forming unit through the normally open contacts of the corresponding relays are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the second input of the driver of the driver body, characterized in that, in order to improve the accuracy of reproduction of the load from the object being manipulated, it contains two aperiodic links , whose inputs through the normally open contacts of the corresponding relays are connected to the outputs of the compensating signal generating unit, and the outputs of aperiodic links are connected cheny to The corresponding inputs of the adder.

ODOd