Устройство для управления манипулятором — SU 1445948 (original) (raw)
) О БО,3/О ЗОБРЕТЕНИ САН ДЕТЕЛЬСТВ ТОРСКОМ НИЯ ностроея управ- . Целью процес- совпадевлениема мани- рукоятС СО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВМАНИПУЛЯТОРОМ(57) Изобретение относится к машинию и может быть использовано длления многозвенным манипуляторомизобретения является облегчениеса управления за счет обеспеченияния усилий руки оператора с напраперемещения. исполнительного органпулятора. При повороте оператором ки 1 вокруг одной из осей Х, У или Х происходит поворот соответствующих датчиков угла поворота, расположенных в шарнирах 4, 5 и 6, входящих в систему формирования сигналов управления, которая включает также датчик, установленный в шарнире 3, датчики 9, 10 и 11 угла поворота, расположенные на рукоятке 1, и механизмы 7 и 8 отработки углового перемещения звеньев манипулятора. Датчики, расположенные в шарнирах 4, 5 и 6, управляют ориентацией схвата в пространстве, датчики 9 и,10 управляют качанием плеча и локтя манипулятора, обеспечивая транспортировочное перемещение схвата. Механизмы 7 и 8 позволяют обеспечить плоскопараллельное перемещение схвата в плоскостях ХОУ. и УОУ 1 ил.ной вал которого расположен вдоль оси Х и соединен с корпусом шарнира 4, содержащего второй датчик углового положения. Вал шарнира 4 расположен вдоль оси 7 и связан с корпусом шарнира 5, содержащего третий датчик углового положения, вал которого расположен вдоль оси Х и соединен с корпусом шарнира 6, содержащего четвертый датчик углового положения, вал которого расположен вдоль оси у и связан с ру. кояткой 1. 4550 Устройство работает следующим образом При развороте оператором рукоятки 1 вокруг оси У сигнал с датчика, расположенного в шарнире 6, передается на исполнительный механизм ротации схвата исполнительного органа, который отрабатывает это движение. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для управления многозвенными манипуляторами.Целью изобретения является облегчение процесса управления за счет обеспечения совпадения усилий руки оператора с направлением перемещения исполнительного органа манипулятора.На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.Устройство содержит рукоятку 1 управления, соединенную с основанием посредством звеньев 2, связанных между собой шарнирами 3 - 6, и систему формирования сигналов управления для исполнительных механизмов манипулятора, включающую два5 механизма 7 и 8 отработки углового перемещения звеньев манипулятора, каждый из которых представляет собой установленные в корпусе электромеханический привод с самотормозящимся редуктором и датчик угла поворота, установленный на выходном валу этого механизма, датчики угла поворота, четыре из которых установлены в шарнирах 3 - 6, а три 9 - 11 - на рукоятке управления, при этом датчики 9 и 10 шарнирно связаны между собой. Подвижный элемент 25 датчика 9 через передаточный механизм, например рычажный 12, соединен с серьгой 13, предназначенной для взаимодействия с большим пальцем руки оператора, а подвижный элемент датчика1 связан с рычагом 14, через который оператор воздействует указанным пальцем при управлении приводом схвата манипулятора. Механизмотработки углового перемещения звеньев манипулятора установлен на основании в направляющих 15 с возможностью перемещения параллельно оси Х и связан через передаточный механизм, например кулисный 16, с валом шарнира 3, корпус которого закреплен на основании, а вал этого механизма расположен вдоль оси У и связан с корпусом второго механизма 8 отработки углового 40 положения звеньев манипулятора, выходПри развороте рукоятки 1 вокруг оси Х сигнал с датчика, расположенного в шарнире 5, передается на исполнительный механизм качания кисти, отрабатывающий это движение. При развороте рукоятки вокруг оси Х сигнал с датчика, расположенного в шарнире 4, приходит на исполнительный механизм ротации кисти исполнительного органа. Следовательно, датчики, расположенные в шарнирах 4 - 6, управляют ориентацией схвата манипулятора в пространстве.При воздействии оператора на серьгу 13 через рычажный механизм 12 движение передается на датчики 9 и 10. Причем датчик 9 управляет исполнительным механизмом качания плеча исполнительного органа, а датчик 10 - исполнительным механизмом качения локтя исполнительного органа. Эти два движения обеспечивают транспортировочное перемещение схвата манипулятора в плоскости УОХ.Датчики 9 и 10 с серьгой 13 представляют собой кинематический аналог антропоморфного исполнительного органа и обеспечивают его перемещение по любой необходимой траектории в плоскости УОХ. При этом исполнительные механизмы качания плеча и качания локтя исполнительного органа начинают отработку заданной команды и одновременно приводят в движение механизм 8 отработки углового положения звена манипулятора. Механизм 8 отработки отслеживает суммарный угол качания плеча исполнительного механизма и качания локтя исполнительного органа,Если оператор удерживает рукоятку 1 в первоначальном положении, то механизм 8 отработки производит разворот датчика, расположенного в шарнире 5, что вызывает разворот на соответствующий угол исполнительного механизма качания кисти исполнительного органа. Следовательно, схват совершает плоскопараллельное движение в плоскости УОУ, что имеет большое значение при выполнении многочисленных операций с помощью манипулятора, например, при работе со связанным объектом.При перемещении рукоятки 1 вдоль оси Х через кулисный механизм 16 движение передается на датчик, расположенный в шарнире 3, который управляет исполнительным механизмом качания исполнительного органа манипулятора, что обеспечивает транспортировочное движение схвата манипулятора вокруг оси У. При этом исполнительный механизм качания исполнительного органа начинает отработку заданной команды и приводит в движение механизм 7 отработки, который разворачивает датчик, расположенный в шарнире 6, что вызывает разворот на соответствующий угол исполнительного механизма ротации схвата. При этом схват совершает плоскопараллельное движение в плоскости ХОХ.1445948 формула изобретения 10 Составитель Ф.Майоров Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор М. Пожо Заказ 6648/20 Тираж 908 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4При одновременном повороте датчиков, выдающих сигнал на перемещение транспортирующих звеньев манипулятора, и датчиков, управляющих ориентацией схвата манипулятора, направленность движений и уси лий рукоятки 1 устройства всегда совпадает с направленностью движений и усилий схвата исполнительного органа. Устройство для управления манипулятором, содержащее рукоятку управления, соединенную с основанием посредством шарнирно связанных звеньев, и систему формирования сигналов управления для исполнитель ных механизмов манипулятора, отличающееся тем, что, с целью облегчения процесса управления за счет обеспечения совпадения усилий руки оператора с направлением перемещения исполнительного органа мани О пулятора, система формирования сигналов управления содержит два механизма отработки углового перемещения звеньев манипулятора, каждый из которых установлен в корпусе и снабжен выходным валом, шесть датчиков углового положения, два передаточных механизма и серьгу, причем четыре датчика углового положения установлены в шарнирах звеньев, а пятый и шестой датчики углового положения установлены на рукоятке управления и шарнирно связаны между собой, при этом корпус первого механизма отработки углового перемещения звеньев установлен на основании с возможностью перемещения, параллельного оси Х, и связан через первый передаточный механизм с валом шарнира, содержащего первый датчик углового положения, причем корпус этого шарнира закреплен на основании, а вал первого механизма отработки углового перемещения расположен вдоль оси У и связан с корпусом второго механизма отработки углового перемещения, выходной вал которого расположен вдоль оси Х и соединен с корпусом шарнира, содержащего второй датчик углового положения, при этом вал этого шарнира расположен вдоль оси 2 и связан с корпусом шарнира, содержащего третий датчик углового положения, вал которого расположен вдоль оси Х и соединен с корпусом шарнира, содержащего четвертый датчик углового положения, при этом вал этого шарнира расположен вдоль оси У и связан с рукояткой управления, а подвижный элемент пятого датчика углового положения через второй передаточный механизм связан с серьгой.