SU1404326A1

SU1404326A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1404326A1
Application number: SU864144779A
Authority: SU
Inventors: Михаил Васильевич Леоненко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7087
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1988-06-23

Description

;1Изобретение относитс к машино- етроенню, а именно к манипул торам с программиьм управлением, и предназначено дл механизации и автоматизации Основных и вспомогательных операций Э промьгашенности.; 1 The invention relates to machine and wind power, namely to manipulators with programmed control, and is intended for mechanization and automation of the Basic and auxiliary operations of the industrial sector.

Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей за счет обеспечени возможности позици- Онировани исполнительного органа в любой точке рабочей зоны манипул тора и повышение надежности его работы,,The aim of the invention is the expansion of technological capabilities by ensuring the positioning of the executive body at any point in the working area of the manipulator and increasing the reliability of its operation,

На фиг.1 изображена кинематическа схема манипул тора; на фиг.2 - схема части кинематической цепи с датчиками УГЛОВОЙ скорости и махдвиками.Fig. 1 shows a kinematic manipulator circuit; figure 2 - diagram of the kinematic chain with sensors ANGULAR speed and machdvikami.

Манипул тор содержит смонтированны на основании 1 звень 2 и 3 исполнительного органа. Звено 2 св зано с выходным валом 4 одного из приводов перемещени исполнительного органа через передачу 5 и 6. Звено 3 св зано с аналогичньш вьжодным валом 4 второго привода через передачу 7. Первый привод служит дл горизонтального перемещени звена 2, второй - дл вертикального перемещени звена 3. У каждого привода между выходным валом 4 и основанием 1 установлен датчик 8 угловых перемещений. Кроме того, каждый из приводов включает двигатель 9, установленный на основании с возможностью независимого вращени ротора ТО и статора 11 вокруг их общей оси. Между ротором 10 и статором 11 установлен датчик 12 угловых перемещений. Между ротором 10 и основанием 1 установлена управл ема муфта 13, между статором 11 и основанием 1 - управл ема муфта 14.The manipulator contains mounted on the basis of 1 link 2 and 3 of the executive body. Link 2 is connected to the output shaft 4 of one of the actuators for moving the actuator through gear 5 and 6. Link 3 is connected to the second drive shaft 4 of the second drive through gear 7. The first drive serves for horizontal movement of the link 2, the second for vertical movement of the link 3. Each actuator between the output shaft 4 and the base 1 has an 8 angular displacement sensor. In addition, each of the drives includes a motor 9 mounted on the base with the possibility of independent rotation of the rotor TO and the stator 11 around their common axis. Between the rotor 10 and the stator 11 is installed a sensor 12 angular displacements. Between the rotor 10 and the base 1, a controllable clutch 13 is installed, between a stator 11 and a base 1 - a controllable clutch 14.

Ротор 10 св зан с выходным валом 4 посредством зубчатых колес 15 и 16 и управл емой муфты 17. Статор 11 св зан с выходным валом 4 посредством зубчатых колес 18 и 19 и управл емой муфты 20. Между ротором 10 и статором 11 установлена пружина 21 кручени . Датчики 8 и 12, управл емые муфты 13, 14, 17 и 20, двигатель 9 св заны с системой управлени (не показана ) .The rotor 10 is connected to the output shaft 4 by means of gear wheels 15 and 16 and a controllable clutch 17. The stator 11 is connected to the output shaft 4 by gears 18 and 19 and a controllable clutch 20. A torsion spring 21 is installed between the rotor 10 and the stator 11 . Sensors 8 and 12, controllable clutches 13, 14, 17 and 20, engine 9 are associated with a control system (not shown).

Устройство можеттакже содержать дополнительные управл ющие муфты 22, соедин ющие маховики 23 с ротором 10 и статором 11 двигателей, и, кроме того датчики 24 и 25 угловых скоростей , установленные соответственно между выходным валом 4 и основанием 1 и между ротором 10 и статором 11.The device may also contain additional control clutches 22 connecting the flywheels 23 to the rotor 10 and the stator 11 of the engines, and, in addition, sensors 24 and 25 angular velocities installed between the output shaft 4 and the base 1 and between the rotor 10 and the stator 11.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

В исходном положении ротор 10 повернут относительно статора 11, на« пример по часовой стрелке на угол ц t|), , от свободного состо ни пружины 21 кручени . При включении системы управлени датчики 8 и 12 угловых перемещений вырабатывают злектри- ческие сигналы, которые соответствуют измеренным датчиками значени м угловIn the initial position, the rotor 10 is rotated relative to the stator 11, for example clockwise at an angle ц t |), from the free state of the torsion spring 21. When the control system is turned on, the sensors 8 and 12 of angular displacements produce electrical signals that correspond to the angular values measured by the sensors.

f, , Ч fi Сигналы С); и Ц) поступают с датчиков в систему управлени . f,, h fi Signals C); and C) come from the sensors to the control system.

Возможно несколько способов управлени устройством.There are several ways to control the device.

По первому способу, если от системы управлени поступ т управл ющие сигналы и выключить муфты 20 и 13, то пружина 21 кручени начнет вращать расфиксированный ротор 10 против часовой стрелки. Вращение от ротора 10 передаетс через зубчатые колеса 15 и 16 и муфту 17 на выходной вал 4. Выходной вал 4 вращаетс по часовой стрелке и через передачи 6 и 5 перемещает в горизонтальном направлении, например вправо, звено 2. Кроме того, одновременно с выключением муфт 20 и 13 система управлени включает двигатель 9 таким образом, что его крут щий момент совпадает с направлением вращени ротора 10. Пружина раскручиваетс до свободного состо ни , т.е. Ср О, разогнав св занную с ней кинематическую цепь с элементами 10, 15, 16, 17, 4, 6,5и2до максимальной скорости. Затем эта кинематическа цепь, двига сь по инерции, закручивает пружину 21 на угол ц -tf, и при достижении этого равенства сигналы системы управлени включают муфты 13 и 20 и выключают двигатель 9. Двигатель 9 используетс только дл восполнени потерь энергии.In the first method, if control signals are received from the control system and the couplings 20 and 13 are turned off, the torsion spring 21 will begin to rotate the unlocked rotor 10 counterclockwise. The rotation from the rotor 10 is transmitted through the gears 15 and 16 and the coupling 17 to the output shaft 4. The output shaft 4 rotates clockwise and moves 6 and 5 in the horizontal direction, for example, to the right, link 2. In addition, simultaneously 20 and 13, the control system turns on the engine 9 in such a way that its torque coincides with the direction of rotation of the rotor 10. The spring unwinds to a free state, i.e. Wed O, speeding up the kinematic chain associated with it with elements 10, 15, 16, 17, 4, 6.5 and 2 to maximum speed. Then this kinematic chain, moving by inertia, twists the spring 21 by the angle ctf, and when this equality is achieved, the control system signals turn on the clutches 13 and 20 and turn off the engine 9. The engine 9 is used only to compensate for the energy loss.

звено 2. В итоге получаютс углы перемещени Ср - V V звено 2 переместитс в обратном направлении на такую же величину, как и в первом случае. Двигатель 9 и в этом случае используетс только дл восполнени потерь энергии.link 2. As a result, the angles of movement of Cp - V are obtained. V link 2 will move in the opposite direction by the same magnitude as in the first case. The engine 9 is again only used to compensate for the loss of energy.

По третьему способу, если в мани-In the third method, if in mani

0 пул тор, наход щийс в исходном состо нии (q cfi и 9 ср, ), от системы управлени поступ т управл ющие сигналы и выключат муфты 20 и 14, то пружина 21 кручени начнет вращать0, the controller is in its initial state (q cfi and 9 sr,), the control system receives control signals and switches off the clutches 20 and 14, then the torsion spring 21 will start to rotate

5 расфиксированный статор 11 по часовой стрелке и приведет в движение св занную с ним кинематическую цепь с элементами 18 и 19. Одновременно система управлени включает двигатель 9 такимThe 5 unlocked stator 11 is clockwise and will drive the kinematic chain associated with it with elements 18 and 19. At the same time, the control system starts the engine 9 such

0 образом, что его крут щий момент совпадает с направлением вращени статора . В момент, когда значение сигнала ср станет равно Q) ср, М, (М - некоторый коэффициент, причем О М ёг 1) ,0 so that its torque coincides with the direction of rotation of the stator. At the moment when the value of the signal cf will be equal to Q) cf, M, (M is a certain coefficient, and O M Ёyg 1),

5 сигнал системы управлени выключит муфту 13. Пружина 21 начнет вращать расфиксированньп ротор 10 против часовой стрелки и приводит в движение св занную с ним кинематическую цепь5, the control system signal will turn off the clutch 13. The spring 21 will start to rotate the unlocked rotor 10 counterclockwise and drives the kinematic chain associated with it

0 с элементами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2. Пружина 21 разгон ет эту кинематическую цепь до момента, когда ср О, сообщив ей некоторый импульс силы. Далее , когда значение угла Ср измен ет0 with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2. Spring 21 accelerates this kinematic chain to the moment when cf o, informing it some impulse of force. Further, when the value of the angle Cp changes

Кинематическа цепь совершает ма- с от (j - О ц,о ( - -f М, кинематиче- тниковое движение и в момент вклю- ека цепь с элементами 10, 15, 16, чени муфт, т.е. фиксации кинемати- 17, 4, 6, 5 и 2 получает от пружины ческой цепи, скорости перемещений 21 такой же импульс силы, действую- всех звеньев кинематической цепи ран- щий в обратном направлении. В момент, ны нулю и, следовательно, нет необ- 40 когда наступит равенство tp -q,-М, ходимости гасить кинетическую энергию кинематической цепи. Таким образом, ротор 10, выходной вал 4 и звено 2 зафиксированы относительно основани с углами поворота ц и tp if .The kinematic chain performs a mace from (j - О ц, о (- -f М, kinematic movement and at the moment of switching on a chain with elements 10, 15, 16, part of the couplings, i.e. fixing the kinematics) , 4, 6, 5 and 2 receives from the spring chain, the speed of movement 21 of the same impulse of force, acting on all parts of the kinematic chain, wound in the opposite direction. At the moment, we are zero and therefore there is no need the equality tp -q, -M, of the travel to quench the kinetic energy of the kinematic chain. Thus, the rotor 10, the output shaft 4 and the link 2 are fixed relatively to Vani with angles of rotation of t and tp if.

По второму способу управлени , есскорости перемещении всех элементов этой кинематической цепи будут равны нулю, и в этот же момент сигнал системы управлени включит муфту 13. Ротор 45 10 и кинематическа цепь с элементами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2 будут зафик-, сированы относительно основани 1.According to the second control method, the speed of movement of all elements of this kinematic chain will be zero, and at the same time the control system signal will turn on the clutch 13. The rotor 45 10 and the kinematic chain with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2 will be fixed to base 1.

ли в манипул тор, наход щийс в ис- ходком состо нии, ( и 9i) от системы управлени поступ т управ-whether the manipulator in the initial state (and 9i) from the control system receives control

л ющие сигналы и выключат муфты 17 и 14, то произойдут процессы, аналогичные процессам, возникающим в первом случае, только вращатьс теперь будет статор 11 по часовой стрелке. Вращение от статора 11 передаетс че- рез зубчатые колеса 18 и 19 и муфту 20 на выходной вал 4. Выходной вал 4 вращаетс против часовой стрелки и соответственно перемещаетс влевоIf the signals are turned off and the clutches 17 and 14 are turned off, processes similar to those occurring in the first case will occur, only the stator 11 will now rotate clockwise. The rotation from the stator 11 is transmitted through the gears 18 and 19 and the coupling 20 to the output shaft 4. The output shaft 4 rotates counterclockwise and accordingly moves to the left

с от (j - О ц,о ( - -f М, кинематиче- ека цепь с элементами 10, 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2 получает от пружины 21 такой же импульс силы, действую- щий в обратном направлении. В момент, когда наступит равенство tp -q,-М, c from (j - O c, o (- –f M, kinematic chain) with elements 10, 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2 receives from the spring 21 the same impulse of force acting in reverse direction. At the moment when equality tp -q, -M,

скорости перемещении всех элементов этой кинематической цепи будут равны нулю, и в этот же момент сигнал системы управлени включит муфту 13. Ротор 10 и кинематическа цепь с элементами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2 будут зафик-, сированы относительно основани 1.The speeds of movement of all elements of this kinematic chain will be zero, and at the same time the control system signal will turn on clutch 13. The rotor 10 and the kinematic chain with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2 will be fixed relative to the base. one.

Статор 11 продолжает вращатьс по часовой стрелке, закручива пружину 21 от угла cf -Cf,-Мдо угла q) -ср,. За врем разгона статора 11 от угла С| Ц), до угла С О статор 11 и св занна с ним кинематическа цепь с элементами 18 и 19 получают от пружины 21 некоторый импульс силы. За врем замедлени движени статора 11 от угла ср О до угла Cji - Ср, статор 11 и св занна с ним кинематическа цепь получают от пружины 21 та51АThe stator 11 continues to rotate clockwise, twisting the spring 21 from the angle cf-Cf, -My to the angle q) -cf ,. During the acceleration of the stator 11 from the angle C | C), up to the angle C o the stator 11 and the kinematic chain connected with it with elements 18 and 19 receive some force impulse from the spring 21. During the time of deceleration of the movement of the stator 11 from the angle cp 0 to the angle Cji-Cf, the stator 11 and the kinematic chain associated with it are received from the spring 21 ta51A

кой же импульс силы, действующий в обратном направлении. В момент, когда угол Cf -Cf,, скорость движени статора будет равна нулю и в этот же мо- мент сигналы системы управлени включают муфты 14 и 20 и выключают двигатель 9. Двигатель 9 используетс только дл восполнени потерь энергии.What is the impulse of force acting in the opposite direction? At the moment when the angle Cf -Cf ,, the speed of movement of the stator is zero and at the same time the signals of the control system turn on the clutches 14 and 20 and turn off the engine 9. The engine 9 is used only to compensate for the energy loss.

В итоге получают следующие углы пере-10 цепь с элементами 18 и 19. Пружина 21 мещени Ср Cf, , ф у .As a result, the following corners of the re-10 chain with elements 18 and 19 are obtained. Spring 21 of the room Cp Cf,, fy.

Перемещение исполнительного звена 2 и соответствующее ему угловое перемещение ( V, выходного вала 4 завис т от соотношени момента инерции Кинематической цепи с элементами 10, 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2, приведенного к ротору, и момента инерции кинематической цепи с элементами 11, 18The movement of the actuator 2 and the corresponding angular displacement (V, the output shaft 4 depends on the ratio of the moment of inertia of the kinematic chain with elements 10, 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2, reduced to the rotor, and the moment of inertia of the kinematic chain with elements 11, 18

разгонит эту кинематическую цепь до момента, когда ср О, сообщив ей некоторый импульс силы. Далее, когда значение угла (| измен етс отС - О 15 ДО Cf -cpi M, кинематическа цепь с элементами 11, 18 и 19 получит от пружины 21 такой же импульс силы, действующий в.обратном направлении. В момент, когда значение угла ср стай 19, приведенного к статору, а также 20 нет равным tp -ср, М, скорости пере6т величины М. Измен М в пределах О М ё-1, ползгчаем сколь угодно большое число перемещений звена 2 и угло- вых перемещений (jj,- QJ, в некотором Диапазоне.25accelerate this kinematic chain to the moment when cf o, informing her of some impulse of force. Further, when the angle value (| changes from C - O 15 to Cf-cpi M, the kinematic chain with elements 11, 18 and 19 will receive from the spring 21 the same impulse of force acting in the reverse direction. At the moment when the value of the angle cf The pack 19 brought to the stator, and also 20 is not equal to tp -cp, M, the speeds are greater than the magnitude of M. The change of M within O M e-1, we crawl an arbitrarily large number of displacements of link 2 and angular displacements (j QJ, in some Range .25

Но четвертому способу в манипул тор , наход щийс в исходном состо нии (, , ), от системы управлени поступают управл ющие сигналы И выключают муфты 13 и 17, включают зо двигатель 9 согласно с направлением вращени ротора. Затем в момент, когда значение угла (f станет равно q iCfl, М, сигнал системы управлени вы- кшючит муфту 14. В момент, когда значение сигнала ср -tf-М, сигнал системы управлени включает муфту 14. В момент, когда значение угла cf равно -ср,j сигналы системы управлени But to the fourth method, the control system, which is in the initial state (,,), receives control signals from the control system and switches off the clutches 13 and 17, switches the motor 9 according to the direction of rotation of the rotor. Then, at the moment when the angle value (f becomes equal to q iCfl, M, the control system signal will release clutch 14. At the moment when the value of the signal is cp -tf-M, the control system signal turns on clutch 14. At the moment when the angle value cf equal to -cp, j control system signals

мещений всех звеньев кинематической цепи с элементами 11, 18 и 19 равны нулю и в этот же момент сигнал системы управлени включит муфту 14. Статор 11 и кинематическа цепь с элементами 18 и 19 зафиксированы относительно основани . Ротор 10 продолжает вращатьс против часовой стрелки, закручива пружину 21 от угла С| . -cpj М. до угла СР -ср,. За врем разгона ротора 10 от угла Cf tp, до угла Cf О ротор 10 и св занна с ним кинематическа цепь с элеме нтами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2 получают от пружины 21 некоторый импульс силы. За врем замедлени движени ротора 10 от угла ср О до угла ср -Ц,, ротор 10 и св занна с ним кинематическа цепь с элементами 15, 16, 17, 4,The displacements of all the kinematic chain links with elements 11, 18 and 19 are equal to zero and at the same time the control system signal will turn on the clutch 14. The stator 11 and the kinematic chain with elements 18 and 19 are fixed relative to the base. The rotor 10 continues to rotate counterclockwise, twisting the spring 21 from the angle C | . -cpj M. to the angle of the CP-Wed ,. During the acceleration of the rotor 10 from the angle Cf tp to the angle Cf O, the rotor 10 and the kinematic chain connected with it with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2 receive some force impulse from the spring 21. During the time of deceleration of the rotor 10 from the angle cf o to the angle cf-C ,, the rotor 10 and the kinematic chain associated with it with elements 15, 16, 17, 4,

включат муфты 13 и 17 и выключат 6, 5 и 2 получают от пружины 21 такой гатель 9. В итоге получены следующие углы перемещени C( -Cf, ис(5.they will turn on the clutches 13 and 17 and turn off 6, 5 and 2 from the spring 21 such a galer 9. As a result, the following angles of movement C (-Cf, cp (5.

случае происход т процессы, аналогичные процессам в предыдущем case, processes similar to those in the previous

же импульс силы, действующий в обратном направлении. В момент, когда значение угла СР будет равно q -Cf,, скорость движени ротора 10 станет равна нулю и в этот же момент сигналы системы управлени включают муфты 13 и 20 и выключают двигатель 9. Двигатель 9 используетс только дл восполнени потерь энергии. В итоге получены углы перемещени ср - Ср, иthe same impulse of force acting in the opposite direction. At the moment when the value of the angle CP is equal to q -Cf, the speed of movement of the rotor 10 becomes equal to zero and at the same time the control system signals turn on the clutches 13 and 20 and turn off the engine 9. The engine 9 is used only to compensate for energy losses. As a result, we obtained the angles of displacement cf — Cf, and

случае, только перемещение CiPj - ф, и звена 2 направлены в обратную сторону .case, only the movement CiPj - f, and link 2 are directed in the opposite direction.

По п тому способу, если в манипул тор , наход щийс в исходном состо нии Ср ср, и ( qj, , от системы управлени поступ т управл ющие сигналы и выключат муфты 13 и 20, то пружина 21 кручени начнет вращать расфиксированный ротор 10 против часовой стрелки и приведет в движение св занную с ним кинематическую цепь с элементами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2. Одновременно система управлени включает двигатель 9 таким образом, что егоBy the fifth method, if the manipulator, which is in the initial state Cp cf, and (qj, from the control system receives control signals and turns off the couplings 13 and 20, then the torsion spring 21 will start to rotate the unlocked rotor 10 counterclockwise arrows and will drive a kinematic chain associated with it with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2. At the same time, the control system turns on the engine 9 in such a way that its

крут щий момент совпадает с направлением вращени ротора. В момент, когда значение сигнала ср станет равно ср ср,- М, сигнал системы управлени выключит муфту 14. Пружина 21 начинает вращать расфиксированный статор 11 по часовой стрелке и приведет в движение св занную с ним кинематическуюtorque coincides with the direction of rotation of the rotor. At the moment when the value of the signal cf becomes equal to cf, M, the control system signal will turn off the clutch 14. Spring 21 begins to rotate the unlocked stator 11 clockwise and will drive the kinematic associated with it

цепь с элементами 18 и 19. Пружина 21 chain with elements 18 and 19. Spring 21

разгонит эту кинематическую цепь до момента, когда ср О, сообщив ей некоторый импульс силы. Далее, когда значение угла (| измен етс отС - О ДО Cf -cpi M, кинематическа цепь с элементами 11, 18 и 19 получит от пружины 21 такой же импульс силы, действующий в.обратном направлении. В момент, когда значение угла ср стамещений всех звеньев кинематической цепи с элементами 11, 18 и 19 равны нулю и в этот же момент сигнал системы управлени включит муфту 14. Статор 11 и кинематическа цепь с элементами 18 и 19 зафиксированы относительно основани . Ротор 10 продолжает вращатьс против часовой стрелки, закручива пружину 21 от угла С| . -cpj М. до угла СР -ср,. За врем разгона ротора 10 от угла Cf tp, до угла Cf О ротор 10 и св занна с ним кинематическа цепь с элеме нтами 15, 16, 17, 4, 6, 5 и 2 получают от пружины 21 некоторый импульс силы. За врем замедлени движени ротора 10 от угла ср О до угла ср -Ц,, ротор 10 и св занна с ним кинематическа цепь с элементами 15, 16, 17, 4,accelerate this kinematic chain to the moment when cf o, informing her of some impulse of force. Further, when the angle value (| changes from C - O TO Cf - cpi M, the kinematic chain with elements 11, 18 and 19 will receive from the spring 21 the same impulse of force acting in the reverse direction. At the moment when the value of the angle cp of all the kinematic chain links with elements 11, 18 and 19 are equal to zero and at the same time the control system signal will turn on the clutch 14. The stator 11 and the kinematic chain with elements 18 and 19 are fixed relative to the base. The rotor 10 continues to rotate counterclockwise, twisting the spring 21 from the angle C |. -cpj M. to the angle CP - Wed,. and the acceleration time of the rotor 10 from the angle Cf tp to the angle Cf O of the rotor 10 and the associated kinematic chain with elements 15, 16, 17, 4, 6, 5 and 2 receive a certain impulse of force from the spring 21. the movement of the rotor 10 from the angle cf O to the angle cf-C ,, the rotor 10 and the kinematic chain connected with it with the elements 15, 16, 17, 4,

6, 5 и 2 получают от пружины 21 такой 6, 5 and 2 receive from the spring 21 such

ФбПо аналогии с третьим случаем, измен М в пределах , получим сколь угодно большое число перемещений звена 2 и угловых перемещений f g Vf в некотором диапазоне. FbPo by analogy with the third case, by changing M within the limits, we obtain an arbitrarily large number of displacements of link 2 and angular displacements f g Vf in a certain range.

По шестом способу в манипул тор, наход щийс в исходном состо нии (ср i4 i и Cf (у, ), от системы управлени поступают управл ющие сигналы и выключают fyфты 14 и 17, включают двигатель 9 согласно с направлением вращени статора. Затем в момент, когда значение угла Ц) станет равно С{| М, сигнал системы управлени выключает муфту 13. В момент, когда значение угла ( -Cf, М, сигнал системы управлени включает муфту 13. В момент когда значение угла qj -ср,, сигналы- системы управлени включают муфты 14 и 17 и выключают двигатель 9. В итоге получены перемещени qi In the sixth method, the control system, in its initial state (cf i4 i and Cf (y,), receives control signals from the control system and turns off the coupling 14 and 17, turns on the motor 9 according to the direction of rotation of the stator. Then, at when the value of the angle) becomes equal to C {| M, the control signal turns off the clutch 13. At the moment when the angle value (-Cf, M, the control signal turns on the clutch 13. At the moment when the angle qj is avg, the control signals turn on the clutches 14 and 17 and turn off the engine 9. As a result, qi displacements are obtained.

С|,C |,

V тV t

В этом случае происход т процессы аналогичные процессам в предыдущем случае, только перемещени звена 2 и С{) - ( направлены в обратную сторону .In this case, processes similar to those in the previous case occur, only the movements of link 2 and C {) - (directed in the opposite direction.

Таким образом в этих способах из исходного положени , т.е. Q) Ц), , ( ( , выходной вал 4 и звено 2 могут переместитьс одним ма тниковым движением в любую позицию рабочего диапазона.Thus, in these methods from the initial position, i.e. Q) C),, ((, output shaft 4 and link 2 can be moved with one tilting movement to any position of the working range.

В качестве исходного может быть выбрано положение, при котором Ц) -tfi , C|J ф, , при этом выходной вал 4 и звено 2 могут перемещатьс одним ма тниковым движением в любую позици в пределах того жр самого диапазона.As a source, a position can be chosen at which C) -tfi, C | J f, while the output shaft 4 and the link 2 can be moved by one rolling movement to any position within that range of the range itself.

Таким образом, в любой из позиций звена 2 угол ср равен Cf, или -Cf,. Пр использовании дополнительных управл емых муфт 22 с маховиками 23 манипул тор работает следующим образом.Thus, in any of the positions of the link 2, the angle cp is equal to Cf, or -Cf ,. When using additional controlled couplings 22 with flywheels 23, the manipulator operates as follows.

В исходном положении муфты 22 - включены. При вращении ротора 10 или статора 11 маховики 23 увеличивают моменты инерции кинематических цепей , совершающих ма тниковое движение . В результате увеличиваетс врем перемещени или уменьшаетс скорость перемещени . Если от системы управлени поступают управл ющие сигналы, которые выключают некоторые из муфт 22, то скорость перемещени возрастает в соответствии с уменьшившимс моментом инерции.In the initial position, the clutch 22 is included. When the rotor 10 or the stator 11 rotates, the flywheels 23 increase the moments of inertia of the kinematic chains that perform the rotor motion. As a result, the travel time increases or the travel speed decreases. If the control system receives control signals that turn off some of the clutches 22, the speed of movement increases in accordance with the reduced moment of inertia.

Кроме того, возможен и другой способ управлени манипул тором.In addition, another method of manipulating the manipulator is possible.

В исходном положении муфта 22 включена , т.е. к ротору 10 подсоединен маховик 23. Начинаетс перемещение аналогично рассмотренным случа м. В момент, когда величина угла Cf станет равна ер 9 Н. (Н - некоторый коэффи0In the initial position, the clutch 22 is turned on, i.e. a flywheel 23 is connected to the rotor 10. Movement begins in the same way as in the considered cases. At the moment when the angle Cf becomes equal to ep 9 N. (H is some coefficient

5five

00

5five

циент , причем ), сигнал системы управлени выключит муфту 22. Маховик 23 продолжает вращатьс по инерции с некоторой угловой скоростью G3. Ротор 10 продолжает двигатьс с ускорением до угла q О, а затем с замедлением до угла С -Cf, Н. В момент , когда величина угла Hf станет равна ср -Cf,-H, углова скорость ротора 10 станет равной СЗ , сигнал системы управлени включит муфту 22.In this case, the control signal will switch off the clutch 22. The flywheel 23 continues to rotate by inertia with a certain angular velocity G3. The rotor 10 continues to move with acceleration to the angle q O, and then with deceleration to the angle C -Cf, N. At the moment when the angle Hf becomes equal to cp -Cf, -H, the angular velocity of the rotor 10 becomes equal to SOC, the control signal will turn on the clutch 22.

Маховик 23 оп ть вращаетс совместно с ротором 10. В этом случае скорость перемещени возрастет, причем на среднем участке перемещени . При изменении Н от пул до единицы происходит увеличение участка перемещени с большей скоростью.The flywheel 23 rotates again with the rotor 10. In this case, the speed of movement will increase, and in the middle part of the movement. When H is changed from pool to unit, there is an increase in the area of movement with greater speed.

Если дл муфт 22 заданы разные значени Н, то получитс сложное движение звена 2.If different values of H are given for the sleeves 22, then a complex movement of the link 2 will be obtained.

Перемещение звена 3 происходит аналогично перемещению звена 2. Если одновременно совершать сложные дв1гжени звеньев 2 и 3, то можно получить разнообразные TpaeKTopiiH движени исполнительного органа.Moving link 3 occurs in the same way as moving link 2. If you simultaneously perform complex double links 2 and 3, then you can get a variety of TpaeKTopiiH movements of the executive body.

При использовании датчиков 24 и 25 угловой скорости система управлени получает дополнительно электрические сигналы соответственно ( и if , кото -,. рые соответствуют измеренным датчиками значени м угловых скоростей ( и tf. Сигналы, ср в совокупности с сигналами , Ср позвол ют системе управлени в самом начале перемещени опре- , делить соотношение момента инерции неизвестного груза, перемещаемого манипул тором , с моментом инерции кинематических цепей манипул тора и благодар этому определить величины коэффициентов М, Н дл точного выполнени заданного перемещени . Кроме того , сигналы ф, 1| в совокупности с сигналами if, позвол ют системе управлени более точно дозировать энергию двигателю 9 дл восполнени потерь энергии манипул тора.When using sensors 24 and 25 of angular velocity, the control system receives additional electrical signals, respectively (and if, which correspond to the angular velocity values measured by the sensors (and tf. Signals, cf together with the signals, Cp) allow the control system to at the beginning of the movement, determine the ratio of the moment of inertia of the unknown load moved by the manipulator to the moment of inertia of the kinematic chains of the manipulator and thereby determine the values of the coefficients M, H for exact execution tim predetermined movement addition, the signals f 1 |. in conjunction with if signals allow the control system to more accurately dispense the motor 9 for energy replenishing energy losses manipulator.

В зависимости от требуемых степеней свободы исполнительного органа манипул тор может иметь необходимое число его приводов, имеющих аналогичную конструкцию.Depending on the required degrees of freedom of the executive body, the manipulator may have the required number of its actuators having a similar design.

00

5five

00

5five

00

Claims

1. A manipulator containing an installed on the basis of an executive

an organ with drives for its movement, each of which includes an engine, a kinematic chain for connecting the engine with the executive body, an elastic element and a control system, characterized in that with the expansion of technological capabilities for the possibility of positioning the executive body at any point the working area of the manipulator and increase of the reliability of its operation; each of the drives is provided with two angular displacement sensors connected to the control system, one of which is installed between the output sensors. The 4th kinematic chain and the base, and the other between the rotor and the motor stator, and the four control four-socket couplings, two of which connect the rotor with the base and the output shaft of the kinematic chain, respectively, and the other two connect the stator respectively from the bottom

d

0

with the output shaft of the kinematic chain, with the elastic element replen between the stator and the rotor of the engine, and the engine is mounted on the base with the possibility of rotation of the stator and the rotor around their common axis,

2. Manipulator pop. 1, characterized in that each drive is provided with at least two additional controllable couplings and two flywheels, wherein / one of the additional couplings is installed between the rotor of the engine and one of the flywheels, and the other between the stator of the engine and another flywheel.

3.Manipulator according to PP, 1 and 2, about t - l and h ay 0 and so that each drive contains two angular velocity sensors connected to the control system, one of which is mounted on the output shaft of the kinematic chain, and the other - between the rotor and the stator of the engine.

;.