Устройство для управления промышленным роботом

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ,УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЬМ РОБОТОМ, содержащее последовательно соединенные блок зада ния программы, первый сумматор, блок вычисления момента инерции, первый усилитель, привод вращения и первый датчик положения, выход которого подключен к второму входу первого сумматора , а также последовательно соединенные второй сумматор, второй усилитель, привод радиального перемещения и второй датчик положения, выход которого подключен к второму входу блока вычисления момента инерции и к первому входу второго сумматора , соединенного вторым входом с вторым выходом блока задания программы , отличающееся тем, что,, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит механически связанные с приводом вращения датчики момента и ускорения, блок вычисления массы и последовательно соединенные дифференциатор, выпряьштель , ждущий мультивибратор и блок выборки запо№1нания, причем первый, второй и третий входы блока вычисления массы подключены соответственно к выходам датчиков момента и ускорения и второго датчика положения, а выход - через блок выборки-запоминания к TpeTbeNry входу блока вычисления момента инерции, вход дифференциатора соединен с первым выходом блока S задания программы. (Л 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок вычисления массы содержит первый и второй квадраторы и последовательно соединенные первый делитель, сумматор и второй делитель, выход которого подключен к выходу блока вычислеш1я мас сы, а второй вход - к выхоДу первого квадратора, соединенного входом с 4;: третьим входом блока вычисления масN5 сы и входом второго квадратора, выход 00 которого подключен к второму входу сумматора, а первьй и второй входы блока вычисления массы соединены с соответствующими входами первого делителя .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3696603/24-24 (22) 30.01.84 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 . (72) В.П.Кузнецо»»„ А.В.Коломенцев и Ф.В.Фурман (71) Минский радиотехнический институт (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 619331, кл. В 25 J 9/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 597552; кл. В 25 J 9/00, 1976. (54) (57) 1 . УСТРОЙСТВО ДЛЯ,УПРАВЛЕНИЯ

IIPOMbEJIEHHblN POBOT0M, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, первый сумматор, блок вычисления момента инерции, первый усилитель, привод вращения и первый датчик положения, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также последовательно соединенные второй. сумматор, второй. усилитель, привод радиального перемещения и второй датчик положения, выход которого подключен к второму входу блока вычисления момента инерции и к первому входу второго сумматора, соединенного вторым входом с вторым выходом блока задания программы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения быстродействия

„„SUÄÄ 1170428 А (5»)4 G 05 В 19/00; В 25 J 9/00 устройства, оно содержит механически связанные с приводом вращения датчики момента и ускорения, блок вычисления массы и последовательно соединенные дифференциатор, выпрямитель, жцущи»» мультивибратор и блок выборки-запоьынания, причем первый, второй и третий входы блока вычисления массы подключены соответственно к выходам датчиков момента и ускорения и второго датчика положения, а выход — через блок выборки-запоминания к третьему входу блока вычисления момента инерции, вход дифференциатора соединен с первым выходом блока задания программы..

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок вычисления массы содержит первый и второй квадраторы и последовательно соединенные первый делитель, сумматор и второй делитель, выход которого подключен к выходу блока вычислен»1я массы, а второй вход — к выхоДу первого квадратора, соединенного входом с . третьим входом блока вычисления масВ

-сы и входом второго квадратора, выход которого подключен к второму входу сумматора, а первьп» и второй входы блока вычисления массы соединены с соответствующими входами первого делителя.

428

1 1170

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для автоматического позиционного управления приводами промышленного робота.

Целью изобретения является повыше- 5 ние быстродействия за счет оптимизации торможения привода промышленного робота в зависимости от массы переносимого объекта.

На фиг.1 представлена блок-схема 10 предлагаемого устройства; на фиг.2 то же, блока вычисления массы; на фиг.3 — - то же, блока вычисления момента инерции, Устройство содержит,(фиг.1) блок 15

1 задания программы, первый сумматор

2, блок 3 вычисления момента инерции, первый усилитель 4, привод 5 вращения, первый датчик 6 положения, второй сумматор 7, второй усилитель 8, 20 привод 9 радиального перемещения, второй датчик 10 положения, датчик 11 момента, датчик 12 ускорения, блок 13 вычисления массы, дифференциатор 14, выпрямитель 15, ждущий мультивибратор25

16, блок 17 выборки-запоминания. ! т, Блок вычисления массы (фйг.2) включает первый делитель 18, первый

19 и второй 20 квадраторы, сумматор

21 и второй делитель 22. 30

На фиг.3 указаны функциональный блок 23, сумматор 24, делитель 25 и блок ?б фиксации уровня.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой технологического цикла, хранящейся в блоке

1 задания программы;.на первом его выходе появится сигнал, соответствующий требуемому перемещению привода 40

5 вращения. Этот сигнал сравнивается в первом сумматоре 2 с сигналом от первого датчика 6 положения и сформированная ошибка U поступает в блок 3 вычисления момента инерции. На выхо- 45 де последнего появится постоянный сигнал П,, полярность которого определяется знаком сигнала ошибки U.

Сигнал U усиливается первым усилителем 4 и приводит в движение привод

5 вращения. Сигналы, пропорциональные моменту М < развиваемому приводом

5, и ускорению ц>, формируются соответственно датчиками 11 и 12 момента и ускорения и поступают на блок 13; вычисления массы, на третий вход которого подается сигнал, пропорцио-.. нальный координате радиальног0 перемещения. Блок 13 вычисления массы формирует сигнал, пропорциональный массе переносимого объекта

ГИдо-Мс

U = K (- — — — — I - (a-х) m / (Ь +х) 1 и) о л > где М 8 — момент сил относительно оси вращения, Мс — момент сил сопротивления в опорах;

dN/Ос М угловое ускорение х — сигнал, пропорцйональный координате радиального перемещения, I — момент инерции вращающихся частей промышленного робота относительно центра инерции, а,Ь вЂ” постоянные, для конкретнои конструкции манипулятора, параметры

m< — масса вращающихся частей

К вЂ” масштабирую ций коэффициент.

Через заранее установленный интервал времени, ., после появления сигнала на первом выходе блока 1 задания, программы происходит запись сигнала

U в блок 17 выборки-запоминания.Причем t âûáèðàeòñÿ из условия, M(t)/)>

/

»0, что обеспечивает требуемую точность вычисления массы объекта. По окончании процесса разгона привод 5 осуществляет движение с постоянной скоростью, определяемой фиксированным уровнем сигнала П на выходе блока 3 вычисления момента инерции.

Блок 3 вычисления момента инерции осуществляет сравнение сигнала у = з

=KU/I с заранее установленным уровнем

U,,и при выполнении условия (у (По на его выходе появляется сигнал у который начинает торможение привода

5 вращения (здесь Х=Т„+(а-х) ш +(Ь+

+х) U — сигнал, пропорциональный моменту инерции вращающихся частей).

Блоки 23, 24, 25, 26 и 27 выполняют следующие операции: блок 23 — у. =

= (Ь+х) 2 П; блок 27 — у = (а-х) m блок 24 — I=I +у „+у; блок 25 — у =

=KU/I где U — сигнал ошибки с выхода первого сумматора 2, К вЂ” масштабирующий коэффициент; блок 26—

П„"ри y> r U< у U при уь U< у при 1(П

Таким образом, процесс торможения начинается тем раньше, и следовательно, тем дальше от точки позиционирования, чем больше величина сигнала у .

1170428 юг. 1

Составитель Е.Политов

Редактор M.Êåëåìåø Техред С.йовжий

Корректор E,Ñèðîõìàí

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4704/45 Тираж 8б3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5