Исследование динамики системы управления манипуляционными роботами двустороннего действия - page 7

Диагональный вид матриц
c
m
,
χ
m
,
k
СМД
,
k
m
соответствует точеч-
ным контактам задающего и исполнительного МР с внешними объек-
тами.
Из последнего выражения следует, что в этом случае нет необходи-
мости проводить расчеты устойчивости системы для третьего режима
и для обеспечения устойчивости системы ДСД достаточно надлежа-
щим образом выбрать коэффициенты
k
m
для второго режима, а после
этого уменьшить каждый из них вдвое.
В самом деле, полагая в последнем выражении новое значение
k
0
m
=
k
m
/
2
,
получаем
Q
(
s
) = det[
E
+
W
им
m
(
s
)
k
0
mk
СМД
(
c
m
+
χ
m
s
)
/s
]
1
,
что соответствует выражению функции Найквиста для второго режима
работы системы ДСД при значении
k
0
m
=
km/
2
.
Эксперименты.
Для исследования свойств рассмотренной систе-
мы была поставлена серия экспериментов. Базой для ее проведения
послужил робототехнический комплекс Дмитровского филиала МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
В качестве МР использовались два промышленных 6-степенных
манипулятора Kawasaki FS20N [8]. Каждый робот оснащен собствен-
ной стойкой управления (
D
-контроллер), в которой реализованы функ-
ции тактической системы управления (ТСУ). Для управления про-
мышленным роботом (ПР) от ЭВМ разработан шлюз, состоящий из
сервера, размещенного в памяти контроллера ПР, и клиентской ча-
сти, размещенной на ЭВМ, которые обмениваются данными по сети
Ethernet по протоколу TCP/IP. На запястье каждого ПР установлен
6-компонентный СМД фирмы Schunk. Схема эксперимента предста-
влена на рис. 3, на рис. 4 приведен внешний вид комплекса.
На рис. 3 введены следующие обозначения:
F
оп
,
N
— 6-мерный
вектор сил и моментов воздействия оператора на задающий МР и
6-мерный вектор сил и моментов реакции, возникающих на ведомом
МР;
F
m
,
F
s
— 6-компонентные векторы сил и моментов, полученные на
СМД ведущего и ведомого МР;
q
m
,
q
s
— векторы плановых (поступаю-
щих в исполнительную систему управления) значений углов шарниров
задающего и исполнительного МР;
x
m
,
x
s
— управляющие сигналы,
формируемые на основе векторов сил и моментов, возникающих на
ведущем и ведомом МР;
W
m
(
s
)
,
W
s
(
s
)
— матричные передаточные
функции блоков управления ведущего и ведомого МР.
Датчики регистрируют силы и моменты, действующие на захват-
ные устройства задающего и исполнительного МР. Векторы сил и мо-
ментов МР преобразуются в соответствующие управляющие сигналы:
x
m
=
W
m
(
s
)
F
m
;
72 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 2
1,2,3,4,5,6 8,9,10,11,12,13
Powered by FlippingBook