способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства
Классы МПК: | B25J13/00 Управление манипуляторами B25J1/00 Манипуляторы, ориентируемые в пространстве вручную |
Патентообладатель(и): | Спирин Геннадий Александрович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-01-29 публикация патента:
28.02.1994 |
Изобретение относится к управлению рабочими органами грузоподъемных устройств. Для упрощения управления перемещением рабочего органа по прямолинейной траектории путем совместного регулирования скорости угловых перемещений плеча 13 и предплечья 15 манипулятора так, чтобы свести к минимуму рассогласование текущих и конечных углов между радиусом-вектором, определяющим положение рабочего органа в системе координат, начало которой совмещено с опорным шарниром О манипулятора, и касательной к траектории движения точки крепления рабочего органа 23, осуществляют совместное регулирование при постоянном соотношении угловой скорости поворота предплечья 15 и угловой скорости поворота плеча 13, равное двум. При этом угол поворота плеча для перемещения рабочего органа по прямолинейной траектории АВ и размер предплечья определяют из приведенных в формуле изобретения соотношений. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ГРУЗОПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА по прямолинейной траектории, заключающийся в изменении траектории движения рабочего органа путем совместного регулирования скоростей угловых перемещений звеньев манипулятора так, чтобы свести к минимуму рассогласование текущих и конечных углов между радиусом-вектором, определяющим положение рабочего органа в системе координат, начало которой совмещено с опорным шарниром манипулятора, и касательной к траектории движения точки крепления рабочего органа, отличающийся тем, что угол поворота плеча при перемещении рабочего органа по прямолинейной траектории из начального положения в конечное или наоборот и размер предплечья определяют из соотношения![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008017/945.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008199/2008199-5t.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008199/2008199-6t.gif)
где Rmax - максимальный радиус поворота манипулятора;
Rmin - минимальный радиус поворота манипулятора;
H - высота зоны обслуживания относительно уровня стоянки;
K - высота расположения точки закрепления манипулятора на опорном шарнире относительно уровня стоянки;
hA, hB - высота расположения соответственно начальной и конечной точек на прямолинейной траектории, взятая по точке крепления рабочего органа относительно уровня стоянки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к управлению рабочими органами грузоподъемных устройств, преимущественно манипуляторами, применяемыми, например, в лесной промышленности для подачи лесоматериалов к деревообрабатывающим станкам или подачи захватного устройства к стволу спиленного дерева и перемещения его в зону разгрузки в пакет, штабель или на транспортное средство. Известен способ управления рабочим органом грузоподъемного устройства по прямолинейной траектории, заключающийся в изменении траектории движения рабочего органа путем совместного регулирования скорости угловых перемещений звеньев манипулятора так, чтобы свести к минимуму рассогласование текущих и конечных углов между радиусом-вектором, определяющим положение рабочего органа в системе координат, начало которой совмещено с опорным шарниром манипулятора, и касательной к траектории движения точки крепления рабочего органа [1] . Недостатком известного способа является сложность операций, связанных с изменениями и вычислениями координат и углов для того, чтобы обеспечить перенос рабочего органа по прямолинейной траектории. Способ требует использования ЭВМ, не исключая при этом ручного управления рычагами и переключателями. Цель изобретения - упрощение управления перемещением рабочего органа по прямолинейной траектории. Это достигается тем, что совместное регулирование скоростями угловых перемещений звеньев манипулятора осуществляется при постоянном соотношении их скоростей, которое равно![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008199/2008199-2t.gif)
где
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008108/969.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008108/969.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008017/945.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008199/2008199-3t.gif)
lпр=
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008199/2008199-4t.gif)
Rмин - минимальный радиус поворота манипулятора;
Н - высота зоны обслуживания относительно уровня стоянки;
К - высота расположения точки закрепления манипулятора на опорном шарнире относительно уровня стоянки;
hА, hВ - высота расположения соответственно начальной и конечной точек на прямолинейной траектории относительно уровня стоянки. На фиг. 1-2 показаны варианты устройств, реализующих предложенный способ управления рабочим органом для подачи лесоматериала к деревообрабатывающему станку (фиг. 1) и для укладки лесоматериалов в штабель (фиг. 2), в которых использованы манипуляторы с гидроцилиндрами вращательного действия; на фиг. 3 - вариант устройства по фиг. 2 с использованием гидроцилиндров поступательного действия; на фиг. 4 - схема работы манипулятора, иллюстрирующая предложенный способ. Устройство для осуществления предложенного способа содержит задающее потенциометрические датчики 1 и 2 ручного управления, которые своими выводами электрически связаны с входами блоков 3 и 4 усилителей сигналов, выходы которых подсоединены к входам электромагнитных преобразований 5 и 6 электрогидравлических усилителей 7 и 8, которые посредством золотниковых распределителей 9 и 10 управляют потоком рабочей жидкости, поступающей от источника 11 питания в гидроцилиндры вращательного действия, в два гидроцилиндра 12 для поворота плеча 13 и в один гидроцилиндр для поворота предплечья 15. Поршневые полости 16 гидроцилиндров 12 сообщены с поршневой полостью 17 гидроцилиндра 14 и подключены к выходу 18 золотникового распределителя 10, второй выход 19 которого сообщен с выходом 20 золотникового распределителя 9, подключенного к штоковым полостям гидроцилиндров 12. При этом штоковая полость гидроцилиндра 14 подключена к второму выходу 21 распределителя 9. Датчики 1 и 2 запитаны от источника 22 постоянного тока. Рабочий орган обозначен позицией 23. Причем размеры звеньев манипулятора однозначно определяются длиной прямолинейной траектории 24 для переноса рабочего органа 23 из начальной точки А (hА) на минимальном радиусе манипулятора Rмин в конечную точку В (hВ) на максимальном радиусе Rмакс,высотой зоны обслуживания Н, которая для одних манипуляторов (фиг. 1 и 3) может быть ограничена зоной с полной прямолинейной траекторией (точка Е), а для других манипуляторов (фиг. 2 и 4) зависит от высоты штабеля Н. Поэтому, исходя из принятой зоны обслуживания, определив угол поворота плеча 13 из равнобедренного треугольника ОВС относительно системы координат ХУ, начало которой совмещено с опорным шарниром (точка О) закрепления плеча 13, расположенного на высоте К от уровня стоянки, по формуле (1) находят размер предплечья 14 из равнобедренного треугольника АДС (2). Известные координаты точек АВС (фиг. 3), определяют: точку Д соединения плеча 13 и предплечья 15, которая лежит на перпендикуляре стороны АС равнобедренного треугольника АДС; углы поворота плеча
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008017/945.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008017/945.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008011/956.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008011/956.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008006/961.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008006/961.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008108/969.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008108/969.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008011/956.gif)
![способ управления перемещением рабочего органа грузоподъемного устройства, патент № 2008199](/images/patents/465/2008006/961.gif)
Класс B25J13/00 Управление манипуляторами
устройство для управления подводным роботом - патент 2524034 (27.07.2014) | ![]() |
устройство для управления подводным роботом - патент 2523160 (20.07.2014) | ![]() |
роботизированная хирургическая система минимального инвазивного вмешательства и способ ее управления - патент 2518806 (10.06.2014) | ![]() |
устройство ручного управления манипулятором-триподом - патент 2501648 (20.12.2013) | ![]() |
электропривод манипулятора - патент 2489251 (10.08.2013) | ![]() |
электропривод робота - патент 2489250 (10.08.2013) | ![]() |
электропривод робота - патент 2488480 (27.07.2013) | ![]() |
электропривод робота - патент 2488479 (27.07.2013) | ![]() |
электропривод манипулятора - патент 2487008 (10.07.2013) | ![]() |
электропривод манипулятора - патент 2478465 (10.04.2013) | ![]() |
Класс B25J1/00 Манипуляторы, ориентируемые в пространстве вручную