Устройство для управления адаптивным роботом Советский патент 1984 года по МПК G05B11/00 

1 Изобретение относится к робототех нике, и может быть использовано при изделии адаптивных роботов. Устройство для управления адаптивным роботом, содержащее линейку фотодатчиков, датчик скорости конвейера и блок управления l . Однако это устройство является сложным. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устрой ство, содержащее последовательно сое диненные первый фо-тодатчик, первый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер и элементы ЗАПРЕТ, после довательно включенные второй фотодат чик, второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик, а также последовательно соединенные Элемент ИЛИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертый элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости конвейера и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго Триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучения оптически связан с первым и вторым фотодатчиками 2j . Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для совмещения центра охвата с центрами объектов только круглой формы и не работоспособно с широким классом объектов, центры которых совпада ют с центрами описанных вокруг них окружностей. I Цель изобретение-расширение функ циональных возможностей устройства за счет взаимодействия с предметами определения центров объектов, совпадающих с центрами описанных вокруг объектов окружностей. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый фотодатчик, пер152вый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер, и элемент ЗАПРЕТ, последовательно включенные второй фотодатчик, второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик, а также последовательно соединенные элементы ИЛИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертьй элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости конвейера и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второмуВХОДУ элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучения оптически связан с первым и вторым фотодатчиками, введены второй источник излучения и последовательно соединенные третий фотодатчик, четвертый элемент НЕ, пятый элемент И и третий триггер, второй вход которого подключен к второму выходу устройства, а выход - к второму входу реверсивного счетчика, второй вход пятого элемента И соединен с выходом датчика скорости, а второй источник излучения оптически связан с третьим фотодатчиком. На чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит первый элемент НЕ 1, первый, второй и третий фотодатчики 2-4 соответственно, первый элемент НЕ 5, первый элемент И 6, первый и второй триггеры 7 и 8 соответственно, второй элемент И 9, элемент ЗАПРЕТ 10, второй элемент НЕ 11, третий элемент И 12, третий триггер 13, третий элемент НЕ 14, четвертый элемент И 15, реверсивный счетчик 16, элемент ИЛИ 17, четвертый элемент НЕ 18, пятый элемент И 19, конвейер 20, предмет 21, первый и второй источники 22 и 23 излучения соответственно; X и У - выходные сигналы устройства, 1 - длина предмета.

31

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении центр ответа робота находится в точке С над источником 23, счетчик 16 и триггеры 7, 8 и 13 обнулены, сигналы X и У также равны нулю. Конвейером 20 перемещается со скоростью V предмет 21. Принцип наведения схвата на центр предмета 21 заключается в том, что схват, перемещаемый приводом поперечной степе1Ш подвижности робота со скоростью V по катету СА, и предмет, двигаясь по катету равнобедренного треугольника САБ, встречаются в точке А.

Но предмет перекрывает луч фотодатчика 2 раньше, чем его центр о окажется в точке ,3. Поэтому на отрезке оо движения центра предмета, когда перекрыт луч фотодатчика 2, схват перемещается со скоростью V/2. Вследствие этого после выхода предмета из-под луча фотодатчика 2 центр схвата и центр о предмета окажутся на равном расстоянии АО от точки А. Теперь предмет и схват будут двигаться со скоростью V и их центры совместятся в точке А.

Однако, когда предмет перекрывает луч фотодатчика 3, его центр О и центр схвата отстоят от точки А на расстоянии АО , и поэтому команда У на захват предмета должна вьщаваться после того, как предмет и схват еще пройдут путь АО 1/2. Отрезок АО вычисляется при перекрытии предметом луча фотодатчика 4. Число импульсов, пришедших за этот промежуток времени с датчика 1, пропорционально 1. Поэтому отрезок АО определяется делением частоты импульсов на два.

При перекрытии предметом 21 луча фотодатчика 4 на выходе элемента НЕ 18 появляется сигнал и импульсы с датчика 1 через элемент И 19 и триггер 13 поступают на суммирующий вход счетчика 16. Так как триггер 13 де50154

лит частоту входных импульсов на два. к моменту выхода предмета из-под луча фотодатчика 4 в счетчике 16 будет записан код числа, пропорционального 1/2.

При перекрытии предметом луча фотодатчика 2 по сигналу с элемента НЕ 5 срабатывает триггер 8 и импульсы с датчика 1 через элемент И 15 и прямой вход элемента ЗАПРЕТ 10 идут по цепи X на привод поперечной степени подвижности робота.Одновременно, пока перекрыт луч фотодатчи5 ка 2, импульсы с датчика 1 через элемент И 6 поступают на счетный вход триггера 7, с выхода которого с вдвое меньшей частотой импульсы идут на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 10,

0 вычеркивая каждый второй импульс, пришедший на его прямой вход. Схват робота при этом начинает двигаться из точки С вдоль луча СД со скоростью V/2.

5 После выхода предмета из-под луча фотодатчика 2 импульсы датчика 1 через элемент И 6 не проходят на триггер 7, триггер 7 переводится сигналом в нулевое положение и кажQ иый импульс датчика 1 через элемент И 15 и элемент ЗАПРЕТ 10 проходит в цепь X. Схват станет перемещаться со скоростью V.

При перекрытии предметом луча фотодатчика 3 импульсы датчика 1 через элемент И 9 проходят на вычитающий вход счетчика 16. Когда счетчик обнулится, т.е. предмет и схват пройдут

Н1

расстояние АО , через элементы ИЛИ 17, НЕ 14 и И 12 вьщается сигнал У о совмещении центров схвата и предмета 21. Одновременно триггер 8 переводится в нулевое положение, прерывая управление приводом поперечной , степени подвижности робота от устройства по цепи Х и управление передается системе программного управле- . ния роботом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АДАПТИВНЬМ РОБОТОМ, содержащее последовательно соединенные первый фотодатчик, первый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер и элемент ,ЗАПРЕТ, последовательно включенные второй фотодатчик, второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик, а также последовательно соединенные элементы Р1ПИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертый элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второму 1Ьходу элементаЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучения оптически связан с первым и § вторым фотодатчиками, отличающееся тем, что, с целью расши(Л рения функциональных возможностей устройства, оно содержит второй источник излучения и последовательно соединенные третий фотодатчик, четвертый элемент НЕ, пятый элемент И и третий триггер, второй вход которого подключен к второму выходу устройства, а выход - к второму входу ре:л версивного счетчика, второй вход пя2 того элемента И соединен с выходом датчика скорости, я второй источник :л излучения оптически связан с третьим фотодатчиком.