Способ управления манипулятором

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для прецизионного перемещения виброизолированньгх рабочих органов манипуляторов. Целью изобретения является повьшение точности и быстродействия . Способ заключается в том, что виброизолированному рабочему органу сообщают направленное движение, управление которым осуществляется по закону F(t)0 при t fc О, Fj, S in (2 |Г: Т) t, при О - t Т, О, при t Т, где Ь д амплитудное значение силового воздействия; Т - длительность периода закона управления. Этот закон двукратно интегрируют и по результату интегрирования изменяют жесткость виброизоляции. 2 ил. Ф (О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) д1) 4 В 25 3 9/00, 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3987044/31-08 (22) 01.11.85 (46) 07,07.87. Бюл, Р 25 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) P.Ã.Hàóìàâè÷þñ, В.Ю.Страздас и К.M.Ðàãóëüñêèñ (53) 621-229.72(088.8) (56) Теория активных виброзащитных систем. Иркутск> 1974, с, 111-112, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОР0М (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для прецизионного перемещения виброизолированных рабочих органов манипуляторов. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия. Способ заключается в том, что виброизолированному рабочему органу сообщают направленное движение, управление которым осуществляется по закону

0 при 0, F(t )= F, sin(2i: Т) t,при 0 - t Т, О, при t T где F, — амплитудное значение силового воздействия; Т вЂ” длительность периода закона управления. Этот закон двукратно интегрируют и по результату интегрирования изменяют жесткость .а виброизоляции. 2 ил. е

1321579 2 можно представить следующим уравнением:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для прецизионного перемещения виброизолированных рабочих органов манипуляторов. 5

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа управления манипулято- 10 ром; на фиг. 2 — кривые закона движения рабочего органа манипулятора.

Устройство содержит упругий элемент 1 с управляемой жесткостью и исполнительный механизм 2, установленный параллельно между рабочим органом

3 манипулятора и основанием 4, блок

5 формирования сигнала управления, подключенный выходом к входу блока 6 двукратного интегрирования и входу 20 исполнительного механизма 2, Выход блока 6 подключен к управляющему входу упругого элемента 1, а вход блока

5 подключен к выходу блока 7 программного управления, Кроме того, блок 7 25 подключен к управляющему входу блока

5 и выходу блока 6. Кроме того, обозначено: X(t) — закон изменения ускорения; X(t) — закон изменения перемещения рабочего ор " ; 30 () — управляющее усилие; V„" сигнал, пропорциональный ускорению рабочего органа; U — сигнал, пропорциональный перемещению рабочего органа. 35

Г

Способ осуществляют следующим образом.

Для перемещения рабочего органа

3 манипулятора, виброизолированного от основания 4, на орган 3 необходи- 40 мо воздействовать таким усилием,при котором в конце и начале перемещения не возбуждаются паразитные колебания, Это достигается в том случае, когда ускорение рабочего органа, вызванное 45 воздействием управляющего усилия, соответствует закону показанному кривой

X(t). Математически это можно представить следующим образом:

U-=

t -О

0 t T

t>T

При управлении движением рабочего органа 3 по заданной программе сиг- 55 нал программного управления с выхода блока 7 подается на вход блока 5, в котором формируется сигнал управления движением рабочего органа 3, который

О, „ при

2 lt

X(t)= Х sin — t npu о Т о, при

О, при t 0

tl

U» з1п t при О tсТ

О, при Т. где U — амплитудное значение сигнала х, управления", Т вЂ” длительность периода сигнал ° ла управления; текущее время.

Далее сигнал управления с выхода блока 5 подается на вход исполнительного механизма 2, который преобразуется в силу Р(), управляющую движением рабочего органа 3 манипулятора.

Управление движением можно предста" вить уравнением

О, „при t 0, 21t

F(t)= F, sin -" t, при О с С Т, О, при t > Т, где F(t)=K, X(t);

Г =К„

K1 — линейный коэффициент исполнительного механизма, ТаК как F(t)=m X(t) и Р,=та Х,, где m — масса рабочего органа — постоянная величина, закон изменения ускорения рабочего органа удовлетворяет условию стабильного движения г рабочего органа (кривая X(t), фиг.2).

Для того, чтобы при перемещении рабочего органа 3 жесткость упругого элемента 1 оставалась постоянной, необходимо осуществить регулировку жесткости упругого элемента 1 в зависимости от величины перемещения. рабочего органа. Для этого выходной сигнал U„" блока 5 формирования сигнала подается на вход блока двукратного интегрирования, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный перемещению X(t) рабочего органа 3. Полученный сигнал можно представить следующим уравнением:

О T г 2 T пРи t O

О» () sin t+Ux з при хо 2 Т " 2Т

Э о при t T где Ux =K, X(t);

К вЂ” коэффициент пропорциональности между выходным сигналом блока 6 и перемещением рабочего органа 3;

111 — Х

»о K

Осуществляя двукратное интегрирование сигнала управления считают, 1321579 что в начальный момент времени, т.е. при =0 U-=-Б =11 =О где U. — сигx x x х нал,, пропорциональный скорости рабочего органа, т.е. сигнал после однократного интегрирования сигнала

Uj, Этим обеспечивается стабильность в начале и конце перемещения рабочего органа.

Таким образом, закон стабильного перемещения рабочего органа, показан- 10 ный (фиг. 2),.кривой X(t), который соответствует представленному уравнению выходного сигнала блока 6.

Для контроля за перемещением X(t) 15 рабочего органа 3 выходной сигнал блока б подается на блок 7 программного управления, а для управления амплитудного значения Х, перемещения ! рабочего органа управляющим сигналом 2р с дополнительного выхода блока 7 программного управления изменяется передаточный коэффициент блока 5 формирования управляющего сигнала и, тем самым, изменяется амплитудное значе- 25 ние сигнала управления U„.

Формула изобретения

О, при tiO

27

F, sin — ° t, при Оа сТ, О, при t Т, F(t)= где F — амплитудное значение силового воздействия;

Т вЂ” длительность периода закона управления; текущее время, а жесткость виброизоляции изменяют по закону, соответствующему двукратно интегрированному закону управления рабочим органом.

Способ управления манипулятором . преимущественно с вертикально перемещенным виброизолированным рабочим органом, заключающийся в том, что рабочему органу сообщают направленное движение в соответствии с заданным законом, отличающийся о тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия, управление движением рабочего органа осуществляют по закону

1321579

Составитель О,Романенко

Редактор В.Петраш Техред И.Попович Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2707/10

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Хф) т

Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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