Common Dataware of a Proprioceptive Robot Control System

Abstract

The paper is devoted to the peculiarities of the Common Dataware for a significant part of manipulation robots. They have only a proprioceptive feedback system supplying information about position of “arms” and “hands” segments in joints. It outlines disadvantages of the Common Dataware generation based on incremental transducers and sensorless structures. Major parameters that determinate indicators of energy informational practice providing energy conversion into functional displacement of the robot working gear are revealed. The use of a resolver as a primary sensor is recommended, as it has the best noise immunity, shock, vibrations and temperature change resistance compared to other sensors. The “Resolver-to-Digital-Converter (RDC)”combination realizing the time and space binding corresponds to the general relativity postulate. A significant advantage of the proposed RDC solutions is a synthesis of digital equivalents of displacement components, which is implemented without a systematic error based on rigorous trigonometric algorithms. They provide resolution up to 20 bits in a range of 360° at its quadrantal or octantal split. Работа посвящена особенностям единого информационного обеспечения (Common Dataware) значительной части роботов-манипуляторов. Они обладают лишь проприоцептивной системой обратной связи, которая формирует информацию о положении звеньев «рук» и «кистей» в шарнирах. Отмечены недостатки формирования Common Dataware на основе инкрементальных датчиков и бессенсорных структур. Выявлены важнейшие параметры, определяющие показатели энергоинформатики обеспечения процесса преобразования энергии в функциональное перемещение рабочего механизма робота. Рекомендовано в качестве первичного сенсора применение resolvers, имеющего лучшую из всех датчиков помехоустойчивость, стойкость к ударам, вибрациям и изменениям температуры окружающей среды. Комплекс «Resolver-to-Digital-Converter», реализующий связь пространства и времени, соответствует постулату общей теории относительности. Важным достоинством рассмотренных построений RDC является то, что синтез цифровых эквивалентов составляющих перемещения осуществляется без методической погрешности на основе тригонометрических алгоритмов. В перспективе они обеспечат разрешение до 20 бит в диапазоне от 360° при квадрантном или октантном его разбиении.