МР;
X
m
,
X
s
— векторы сигналов на выходе интеграторов задающего
и исполнительного МР;
X
Σ
— вектор сигналов на входах задающего и
исполнительного МР.
В представленной системе векторы
X
m
,
X
s
получаются путем ин-
тегрирования сигналов СМД. Матрицы
c
m
и
χ
m
определяются эмпи-
рически.
Система содержит два контура управления: контур, связывающий
положение руки оператора и схвата задающего МР (контур задающе-
го МР), а также контур, связывающий координаты объекта и схва-
та исполнительного МР (контур исполнительного МР). Эти контуры
являются взаимосвязанными.
Характерными для контактных операций МР являются чередова-
ние фаз движений в свободной зоне (свободное движение) и в зо-
не контакта с внешними объектами (связанное движение). Поэтому в
структурную схему ДСД (см. рис. 2) введены нелинейности, назначе-
ние которых ясно из приведенных далее принципов работы рассма-
триваемой ДСД.
Можно выделить три режима работы системы.
1. Ни один из роботов не контактирует с внешней средой. В этом
случае на входах нелинейностей действуют сигналы отрицательной
полярности, на выходах нелинейностей — сигналы равны нулю; зада-
ющий и исполнительный МР находятся в неподвижном состоянии.
2. Возникает механический контакт схвата одного робота с внеш-
ней средой (задающего МР — с рукой оператора, исполнительного МР
— с объектом манипулирования); на выходе одной из нелинейностей
появляется сигнал, который после интегрирования поступает непо-
средственно на входы задающего и исполнительного МР и заставляет
их перемещаться соответственно сигналам
x
оп
,
x
пр
.
3. Оба МР контактируют с внешней средой. Движение осуществля-
ется и задающим и исполнительным МР до тех пор, пока не устано-
вятся приближенные соотношения
x
оп
=
x
m
,
x
пр
=
x
s
.
На первом режиме оба контура системы ДСД остаются разомкну-
тыми. Динамика такой системы полностью соответствует независимой
работе обоих МР в свободном пространстве. Свойства таких систем
подробно рассмотрены в работе [3].
На втором режиме работы происходит замыкание одного из кон-
туров.
На третьем — замыкаются оба контура управления.
Появление замкнутых контуров делает вопрос устойчивости систе-
мы ДСД одним из центральных.
Одним из факторов, влияющих на устойчивость системы, является
жесткость внешней среды (коэффициенты матриц
c
m
,
c
s
). На исполни-
тельной стороне коэффициенты матрицы
c
s
зависят от особенностей
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 2 69
