ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
127
дают возможность надежно установить объект на поверхность, не
уронив его и не раздавив о рабочую поверхность.
Рассмотрим более подробно алгоритмы работы полуавтоматиче-
ской системы на этапе 2. В зависимости от поставленной задачи было
предложено ввести новые режимы работы манипуляционной системы:
•
режим сохранения заданного усилия
–
для решения задачи пе-
реноса объекта, зажатого между схватов;
•
режим управляемой податливости
как частный случай режима
сохранения заданного усилия. В этом режиме заданное усилие соот-
ветствует силе тяжести, действующей на схват с зажатым объектом.
Данный режим, в частности, позволяет отвинчивать резьбовое соеди-
нение, причем система управления сама определяет необходимое
движение манипуляторов, чтобы исключить выход их из строя.
Переключение между режимами осуществляет человек-оператор
дистанционно с помощью команд управления роботом. Контроль сил
реакции может быть как в одном манипуляторе, так и в обоих мани-
пуляторах одновременно.
Для решения поставленных задач во всех указанных режимах
необходима обратная связь по усилию в системе управления робота.
Это может быть обеспечено путем установки на манипуляторах дат-
чиков сил и моментов в каждом сочленении или 6-компонентного
силомоментного датчика в запястье схватов манипуляторов. Послед-
ний вариант проще в реализации и не требует решения прямой сило-
вой задачи при управлении. Поэтому для обеспечения обратной связи
по усилию на манипуляторы устанавливаются 6-компонентные си-
ломоментные датчики. Такие датчики выдают информацию о силах и
моментах реакции, непосредственно действующих на схват. Векторы
сил и моментов реакции измеряются в системе координат схвата. По-
скольку система управления робота дискретна, вычисление сил и мо-
ментов выполняется на каждом шаге. Обозначим
f
H
τ
⎛ ⎞
= ⎜ ⎟
⎝ ⎠
H
H
–
шести-
мерный вектор сил и моментов, измеренных силомоментным датчи-
ком, где
(
)
T
f
x
y
z
f
f
f
=
H
–
вектор измеренных сил реакции на
силомоментном датчике на текущем шаге вычислений дискретной
системы управления;
(
)
T
x
y z
τ
τ
τ
τ
=
H
–
вектор измеренных мо-
ментов реакции на текущем шаге вычислений.
Рассмотрим режим сохранения заданного усилия. Оператор зажи-
мает объект с помощью фрикционных губок-схватов, установленных
на схвате манипуляторов, с силой, заданной заранее (рис. 4). Основной
проблемой в этом режиме является сохранение заданного усилия сжа-
тия объекта между манипуляторами при управлении положением