Роботна ставна система за задвижване на електронни мускули
Употреба: в изпълнителните механизми на роботи. Същността на изобретението: задвижващата система на ставата на робота върху електронните мускули съдържа антагонистична двойка мускули, верига за управление на позицията на задвижване, верига за управление на задвижващата сила и контури за управление на тока на мускулния адсорбент. Състоянието на антагонистичната двойка мускули се променя в зависимост от командите на входа на задвижващата система. Системата е в режим на отработване на дадена позиция, или отработва даден закон на изменение на силата, или има междинен режим. Системата също така съдържа набор от контури за управление на позицията на задвижващия механизъм и силата в комбинация с антагонистична двойка електронни мускули. 1 болен.
ДЪРЖАВЕН ПАТЕНТ НА СССР (ДЪРЖАВЕН ПАТЕНТ НА СССР) ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
КЪМ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛСТВО (21) 4913630/08 (22) 25.02.91 (46) 15.05.93. Бик. № 18 (71) Ленинградски държавен технически университет (72) А. А. Воронин, С. Г. Аграновски, Ю. Н. Егоров и И. В. Болотин (56) Авторско свидетелство на СССР
N 1465317, кл. В 25 J 1/02, 1987. (54) ДВИЖАЩА СИСТЕМА НА РОБОТНА СТАВА НА ЕЛЕКТРОННИ МУСКУЛИ (57) Употреба: в задвижващи механизми на роботи. Същност на изобретението: система за задвижване на шарнир на робот към избран Изобретението се отнася до машиностроенето, а именно до задвижващи механизми на роботи, и може да се използва като система за задвижване на роботна връзка.
Целта на изобретението е да разшири експлоатационните възможности на роботната става.
Същността на изобретението се състои в свързването към антагонистична двойка електронни мускули на веригите за управление на позицията и силата на задвижването, които съдържат вътрешни вериги за регулиране на токовете на адсорбентите на електронните мускули, както и в свързването на генератора на сила. контролиране на позицията и контура за управление на силата. свързани със сензориположение на задвижващия изходен елемент - с потенциометър и с външно устройство за настройка на режима на работа на системата за шарнирно задвижване на робота. Сигналът за обратна връзка на задвижващата сила се формира като
„„I) ÄÄ 1815208 A1
- сигнал за задаване на позицията на задвижващия изходен елемент, Ug - сигнал за деблокиране на ключове I и 2 при U> A 00, I - позиция на изходния елемент на изпълнителния механизъм, U - напрежение на изхода на потенциометъра.
Електронни мускули 11 и 19 са идентични. Всеки електронен мускул съдържа електрически контакти 13.1, 13.2, анизотропна обвивка 37, еластомерна обвивка 38, адсорбатен пълнител 39, адсорбент 12. първият вход на суматора 3, а изходът на ключа 2 е свързан към третия вход на суматора 3, чийто изход е свързан към първия вход на суматора 4, изходът на който е свързан към първия вход на суматорът 8, изходът на апериодичната връзка
6 е свързан към втория вход на суматора 8, чийто изход е свързан към входовете на клавишите, ударът на суматора 17 е свързан към входа на усилвателя 18, изходът на който е свързан към две паралелно свързани електрически вериги, едната от които се състои от резистивен делител 25 и 26, а другата се състои от последователно свързани електрически контакти 13.1, 13 .2, адсорбент 12 и токов шунт 14, свързан към входа на токовия сензорен усилвател 15, изходът на който е свързан към входния инвертор 16, чийто изход е свързан към втория вход на суматора 17, изходът на суматора 23 е свързан към входа на усилвателя 24, чийто изход е свързан към две паралелно свързани електрическивериги, една от които се състои от резистивен делител 27 и
28, другият се състои от последователно свързани електрически контакти, адсорбент на електронния мускул 19 и токов шунт 20, свързан към входа на усилвателя на токовия сензор 21, чийто изход е свързан към входа на инвертора 22, чийто изход е свързан към втория вход на суматора 23, вторият вход на ключа 1 е свързан към изхода на инвертора 34, в входът на инвертора 34 и вторият вход на суматора 4 са свързани към изхода на потенциометъра 36, третият вход на суматора 4 е свързан към изхода на периодична звезда 35
55 до 31, чийто вход е свързан към изхода на умножителя 29, чийто първи вход е свързан към изхода на токовия сензорен усилвател 15, вторият вход на умножителя 29 е свързан към изхода на резистивния делител 25 и 26, четвъртият вход на суматора 4 е свързан към изхода на инвертора 33, чийто вход е свързан към изхода на a периодична връзка 32, чийто вход е свързан към изхода на умножителя 30, чийто първи вход е свързан към изхода на токовия сензорен усилвател 21, вторият вход на умножителя 30 е свързан към изхода на резистивния делител 27 и 28, а предавателният механизъм 35 е механично свързан към електронните мускули 11 и 19 и към потенциометъра 36.
Ключът 9, свързан към суматора 17 на веригата за управление на тока на адсорбента на електронния мускул 11, пропуска само входния сигнал с потенциал с положителна полярност. Ключът 10, който управлява суматора 23 на веригата за управление на тока на адсорбента на електронния мускул 19, пропуска само входния сигнал с отрицателна полярност. Бутони 9 и 10 не се управляват от други сигнали.
Задвижващата система на роботната става на електронни мускули, чиято схема е показана на чертежа, работи по следния начин.
От външното устройство за настройка режима на работа на задвижващата система се получават следните действия: Ui, Ud u Ua. Ако Ua=0 тогаваизходът на суматора 3 е сигналът за първия режим:
Oz \u003d K x (U> - U), където сигналът Ol, взет от изхода на потенциометър 36 (фиг. 1), е пропорционален на позицията на изходния задвижващ елемент I, K>=const>0. В този режим задвижването отработва зададената позиция;
Od=1, ключове 1 и 2 са отворени, ако 01=0, тогава на изхода на суматора 3 получаваме сигнала:
Oz \u003d Kg x Ua, където K \u003d const > 0. Това е вторият режим. Той съответства на развитието на даден закон за промяна в движещата сила, Ou-O. Клавиши 1 и 2 са заключени.
В третия режим, при 0> FD и Ua Ф 0 получаваме
Oz \u003d K1 x (0 > -0) + K2 x Ua.
В този случай Od1, ключове 1 и 2 са отворени.
С помощта на суматора 4 (фиг. 1) се добавят настройката на силата на сигнала (първи вход) и сигналите, чиято сума е пропорционална на силата на задвижването със знак минус (други входове). 5
Силата, развивана от задвижването, е равна на:
Q=-K3 x (K4 x (Tr T1)+1), където T> - температурата на нагряване на първия ел. 10 ронни мускули;
Tg - температура на нагряване на втория електронен мускул;
I - позицията на изходния елемент на задвижването, 15
Kz, K4 са положителни коефициенти.
Силата, развивана от един еластичен мускул, се определя съгласно закона на Хук, като разликата между дължината на ненатоварен мускул и действителната му дължина. За антагонистична двойка мускули, Kz е коефициентът на твърдост на двойка мускули, а температурната разлика определя тяхното ненатоварено състояние, Температурно уравнение T>: 25
Температурно уравнение Tg:
Тук r е термичната константа на електронния мускул, I> - адсорбентен ток на първия електронен мускул, 1g адсорбентен ток на втория електронен мускул, U U> пропорционален на 45 е изходният сигнал на умножителя 29 (виж фиг. 1), произведението 1r0r е пропорционално на сигнала. изход на умножител 30. Изходен сигнализходният сигнал на апериодичната връзка 31 е пропорционален на температурата T1, изходният сигнал на апериодичната връзка 32 е пропорционален на температурата Tg, изходният сигнал на суматора 4 се преобразува от апериодичните връзки 5, 6. Първата апериодична връзка 5 (виж Фиг. 1) 55 има функция за предаване:
Втората апериодична връзка 6 (виж фиг. 1) има предавателна функция:
K6(S)= "+, K 3. --.i I>, : .1é og !1i етаж (1aten1-, r Y>k :lg o"., l Ge arina 101
Поръчка 1615 Tira w
ВНИИПИ Государсгвейного комите ге оо изобрс.гении и откр1гию нри ГКНТ СССР