Устройство для моделирования робота-манипулятора Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

Описание патента на изобретение SU1441414A1

(2) 4254588/24-24

(22) 02.06.87

(46) 30.11.88. Бюл. № 44

(71)Таганрогский радиотехнический институт им,В.Д.Калмыкова

(72)В.В.Муттер, А.В.Суворов и В.И.Финаев

(53)681.333 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 832558, кл.С 06 F 15/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1179270, кл. G 05 В 19/00, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РОБОТА-МАНИПУЛЯТОРА

(57)Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при моделировании функционирования робота-манипулятора. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Устройство содержит блок выбора режима, элемент

ИЛИ, первый элемент И, блок моделирования времени простоя, формирователь импульсов, блок моделирования времени нормативной работы, блок моделирования времени позиционирования, блок моделирования времени захвата и переноса, блок моделирования времени вьщачи, второй элемент И, третий элемент И. Робот-манипулятор описывается автоматной моделью. Автоматная модель отражает определенный алгоритм работы робота-манипулятора. Устройство позволяет моделировать цикл нормальной работы: позициониро- - вание робота-манипулятора в исходное положение, захват заготовки, перенос ; заготовки, выдача заготовки. Исправная заготовка подлежит выдаче в обрабатывающий центр, бракованную заготовку необходимо выдавать в накопитель брака. 8 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании функционирования робота-манипулятора, в частности для определения оценок временных параметров работы.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 функциональная схема блока выбора режима;, на фиг.З функциональная схема формирователя импульсов; на фиг.4 г функциональная схема четвертого блока моделирования операции работы (времени нормативной раб.оты); на фиг.З -.функциональная схрматретьего блока моделирования операции работы (времени простоя); на фиг.б - функциональная схема пятого блока моделирования операции ра .боты (времени выдачи); на фиг. 7 - функциональная схема первого блока моделирования операции работы (времени позиционирования);на фиг.8 временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройтсва.

Устройство для моделирования, робота-манипулятора содержит вход 1 поступления заготовки, вход 2. поломки обрабатывающего центра;, вход Ц подачи на обрабатывающий центр очередной заготовки, вход 14 сбоя в системе, в,ход j- сигнала о браке устройства, блок 2 выбора режима, элемент ИЛИ 3, первый элемент К 4, третий: блок 5 моделирования операции работы; формирователь б импульсов, четвертый первый, второй к пятый блоки 7-10 моделирования операцки работы, группы входов соответственно времени простоя 11ц, времени нормативной работы 12,,, времени позиционирования 3j- 13,:, 5 времени захвата и переноса 14(- 14к, времени выдачи 15,- 15 устройства, второй и третий элементы И 16,17, выход 18 наличия бракованной детали устройства.

Блок 2 выбора и режима (см.фиг.2) содержит дешифратор 19, выход. 20 блока, элемент ИЛИ 21, выход 22 блока.

Четвертый блок 7 моделирования операции работы (времени нормативной работы) (см.фиг.4) содержит вход 23, второй элемент И 24, формирователь 25 импульсов, группу элементов И 26,- 26л, счетчик 27, первый элемент

0

5

5

0

5

И 28, генератор 29 пуассоновского потока импульсов, регистр 30 сдвига, шифратор 31, вход 32 сброса счетчика, генератор 33 тактовых импульсов, выход 34, дешифратор 35.

Формирователь б импульсов (см. фиг.З) содержит первый вход 36, дешифратор 37, второй вход 38, элемент ИЛИ 39, элемент 40 задержки, выход 41 .

Третий блок 5 моделирования операции работы (времени простоя) (см, фиг.5) содержит вход 42, второй элемент И 43, формирователь 44 импульсов, группу элементов И 5, счетчик 46, первый элемент И 47, генератор 48 пуассоновского потока импульсов, регистр 49 сдвига, шифратор 50, генератор 51 тактовых И1мпуль-- сов, выход 52, дешифратор 53.

Пятый блок 10 моделирования операции работы (времени вьщачи) (см.фиг.6) содержит вход 54, второй элемент И 55, формирователь 56 импульсов, группу элементов И 57f- 57 счетчик 58, лервый элемент И 59, генератор 60 пуассоновского потока импульсов, регис.тр 61 сдвига, шифратор 62, второй вход 63 сброса счетчика, генератор 64 тактовых импульсов, третий элемент И 65, выход 66, дешифратор 67,

Первый блок 8 моделирования операции работы (времени позиционирования) (см.-фиг.7) содержит вход 68, второй элемент И 69, формирователь 70 импульсов, группу элементов И 71,0

5

0

5

7Ij, счетчик 72,

первый элемент

73,

генератор 74 пуассонозского потока импульсов, регистр 75 сдвига, шифратор. 76, вход 77 сброса счетчкка,- генератор 78 тактовых импульсов, нь - ход 79, дешифратор 80.

На временных диаграммах (см.фиг.8) под обозначением Вход (Выход) N поднимается сигнал на N-ой позиции.

Для того, чтобы достоверно промоделировать функционирование робота- 1манипу.лятора, необходимо учесть следующее .

Весь цикл нормальной работы состоит из чередутошихся последовате.пь- ностей времени позиционирования робота, времени захвата и переноса изделия, времени выдачи изделия. Причем каждое из данных времен ярп эется величиной случайной и описыва тся стохастическим распреде.пеиием. Со31А

ответственно ) - функция распределения времени позиционирования, ) - распределение времени захвата и переноса и Ag(t) - распределение времени выдачи. Кроме того, необходимо учесть возможные сбои с вероятностями РС, и временем обслуживания сбоя с функцией распределения ), а также время плановопрофи- лактического ремонта с функцией распределения Anrp(t).

Очевидно, что -если задать последовательно в устройстве моделирования выработку соответствующих слу- чайных величин, то возможно промоделировать процесс функционирования робота с учетом выдачи изделий, на- 1ЛИЧИЯ брака, сбоя в работе, ремонта робота.

Фиксируя на выходах соответствующих блоков моделирования времен позиционирования, захвата и переноса, выдачи, простоя, нормальной работы случайные величины, можно оценить эффективность работы с точки зрения надежности и коэффициента наличия бракованных изделий.

Устройство для моделирования робота-манипулятора работает следующим образом.

Робот-манипулятор описьшается автоматной моделью. Автоматная модель отражает определенный алгоритм работы робота-манипулятора. Цикл нор- мальной работы содержит следующие стадии: позиционирование робота-манипулятора в исходное положение, захват заготовки, перенос заготовки, вьщача заготовки. Исправная заготов- ка подлежит выдаче в обрабатьтающий

44

центр (ОН), бракованную заготовку необходимо выдав ать в накопитель брака. По истечении времени норматУ1в ной работы (т.е. работы до определенного очередного планово профилактического ремонта) осуществляется ремонт, а робот-манипулятор простаивает. Предполагается, что время нормативной работы включает в себя достаточно больнюе число циклов нормальной работы (не менее одного цикла).

. При возникновении случайного сбоя в системе производится его обработка а робот-манипулятор простаивает.

Состояние робота-манипулятора в дискретный момент времени определяется совокупность управляющих сигналов в этот момент времени и состоянием; робота-манипулятора в предыдущий момент времени.

Используются следующие управляющие сигналы:

Хд- поступление заготовки;

у, - поломка ОЦ;

подача на ОЦ очередной заготовки;

Zg- сбой (блокировка в системе;

fU - сигнал о браке.

В устройстве сигналы х подаются на вход I,, а сигнал у, - на вход 1, сигнал у J - на вход i,, сигнал 2р - на вход 1, , сигнал л - на вход

1.

Наличие сигнала соответствует подаче потенциала на данный вход. Следовательно, возможен набор сигналов в виде кода мощностью 2. Тогда таблица соответствия код - управляющее слово будет иметь следующий вид:

Похожие патенты SU1441414A1

название год авторы номер документа
Устройство для моделирования систем массового обслуживания 1979
  • Дружинин Георгий Васильевич
  • Крылов Владимир Михайлович
  • Добронравов Олег Евгеньевич
  • Петрова Татьяна Алексеевна
SU855667A1
Генератор случайного процесса 1983
  • Анишин Анатолий Сергеевич
  • Мальцев Вячеслав Анатольевич
SU1138802A1
Генератор пуассоновского потока 1983
  • Батырев Евгений Васильевич
  • Долгушев Игорь Владимирович
  • Нуров Юрий Львович
  • Пасенков Владимир Петрович
  • Черенков Вячеслав Викторович
SU1140236A1
Устройство для управления электроприводом робота 1982
  • Кузнецов Владимир Петрович
  • Немогай Николай Николаевич
  • Фурман Федор Васильевич
  • Филиппович Валерий Николаевич
  • Пашкевич Анатолий Павлович
  • Жаров Олег Николаевич
SU1092462A1
Устройство для управления электроприводом робота 1985
  • Кузнецов Владимир Петрович
  • Фурман Федор Васильевич
  • Пашкевич Анатолий Павлович
  • Горбачев Алексей Дмитриевич
  • Жаров Олег Николаевич
SU1257608A1
Генератор случайного процесса 1983
  • Анишин Анатолий Сергеевич
  • Мальцев Вячеслав Анатольевич
  • Скрибченко Александр Александрович
SU1111158A1
Устройство для тренировки памяти обучаемого 1987
  • Мельник Виталий Сергеевич
  • Мухортов Василий Васильевич
  • Стученкова Наталья Серафимовна
  • Долгов Андрей Петрович
  • Олейник Юрий Николаевич
SU1564676A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ 1991
  • Просвирнин Сергей Валентинович
RU2018970C1
Генератор случайного процесса 1983
  • Анишин Анатолий Сергеевич
SU1164703A1
Устройство для моделирования стохастических объектов 1988
  • Финаев Валерий Иванович
SU1585803A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 441 414 A1

Реферат патента 1988 года Устройство для моделирования робота-манипулятора

Формула изобретения SU 1 441 414 A1

Код

-1 П1Е1П

00000 00001

10011

10100

Управляющее слово

Режим моделирования времени простоя То же

Режим моделирования цикла нормальной работы

работы и формирование сигнала на выходе Обработка бракованной заготовки

Режим моделирования в ремени простоя То же .

1

На первый , , второй 1, третий 3 и четвертый 14. управляющие входы устройства (см.фиг . 1 ) управляющие сигналы в виде комбинаций двоичного кода, определяющие их смысловое значение (см,таблицу).

S.начальном состоянии на выходах блоков 5s7r8,9jlO имеются нулевые уровни потенциалов. Переход блоков в состояние моделирования осуществляется по переднему фронту управлягощих импульсов, поступагощих на их-входы.

Б зависимости от комбинации управляющих с игналов на входах блока 2 выбора режима в моделирующее состояние переводится либо блок 5 моделирования, либо группа блоков, предназначенных для моделирования нормального цикла работы. Причем перевод в моделирующее состояние блоков 7 и 8 соответствует моделированию цгжлг. нормальной работы робота-манипулятора. Перевод в модели- РЗлощее состояние блока 5 соответствует моделиррван оо времени простоя

Пусть в моделир тащее состояние необходимо перевести блок 5. По приходу переднего фронта на его вход в нем генерируется случайное число, которое записывается в счетчик 46 блока, на выходе блока устанавливается нулевой уровень. Это случайное число является величиной моделирующего интервала времени для этого случая. В каждый последующий такт, работы устройства содержимое счетчика уменьшается на единицу, Когда счетчик обнуляется блок возвращается в исходное состояние.

Если блок 2 выбора режима выдает сигнал о запуске группы блоков,моделирующих нормальный цикл paбoтыJИ блок моделирования 5 находится в исПродо; 1жение таблицы

I

ходком состоянии, то осуидествляется

запуск блока 7 моделирования времени нормативной работы и блока 8 моделиQ рования времени позиционирования,. По приходе блока 8 в исходное состояние (если блок 7 находится в состоянии моделирования) осутцествляется запуск блока 9 моделгсрования времени

S захвата и переноса. По возвращении блока У в исходное состояние (если блок 7 находится в состоянии моделирования) осуществляется запуск блока 10 моделирования времени вьщачи,

0 По возврагдении его в .;сходное состояние оС;Д1 ествляется запуск блока 8 моделирования времени позиционирования. Если блок 7 находится в исходном состоянии к моменту возврата в исход- кое состояние блоков 8,9,10, то осуществляется запуск блока 5 моделирования времен15 простоя,

Когда происходит запуск блока 5, все остальные моделирующие блоки пед реводятся принуд1 тельно в исходное состояние независимо от содержимого их счетчиков

Рассмотрим работу устройства на 5 конкретном примере. Пусть на входы i|- 1,. поступает код сигналов x,j. Jf о (lOlO), соответствзлощий режиму цг-гкла нормальной работь;.

Пусть поступает комбинация сигна- Q лов 1010, Тогда на выходе 20 дешифратора 19 возникает ед шичный сигнал (см.фиг,2),. который поступает на первый вход элемента И А. На остальных выходах дешифратора 19 - нулевые ,- уровни,поэтому иа вькоде 22 зле- мента ИЛИ 21 - кулевой уровень, который проходит через элемент ИЛИ 3 и поступает на вход блока 3 моделирования времени простоя (см,фиг.5),

7

В исходном состоянии на выходе 52 блока моделирования времени простоя присутствует единичный уровень. Действительно, если на вход 42 блока 5 поступает нулевой уровень, то на выходе формирователя 44 импульсов, который вьщеляет передний фронт, также присутствует нулевой уровень, элементы И 45 - 45 закрыты, на всех входах и, следовательно, на выходах шифратора 50 - нулевые уров ни. Элемент И 43 закрыт, генератор 51 тактовых импульсов выключен. Тогда на всех входах счетчика 46 - нулевые уровни, которые проходят на его выходы и поступают на входы дешифратора 53, на выходе которого возникнет единичный уровень,,Этот сигнал поступает на второй вход элемен- тл И 4 (см.фиг.1).

Импульсы с выхода генератора 48 пуассоновского потока импульсов через-открытый элемент И 47 поступают на вход управления сдвигом регистра 49 сдвига, в который первоначально занесен код 100...00. Таким образом, в регистре 49 формируется унитарный код случайного числа.

Передний фронт с выхода элемента И 4 поступает на первый вход блока 7 моделирования времени нормативной работы и на первый вход формирователя 6 импульсов.

Б исходном состоянии на входе 23 блока 7 - нулевой уровень. На выходе формирователя 25 импульсов - также нулевой уровень. Элементы И 26,- 26 закрыты, на всех входах и выходах шифратора 31 - нулевые уровни. Элемент И 24 закрыт, генератор 33 тактовых импульсов выключен. Тогда на всех входах счетчика 27 - нулевые уровни, на выходах счетчика 27 и

входах дешифратора 35 - также нулевые g уровень. Элемент И 24 закрывается.

уровни, на выходе дешифратора 35 - единичный уровень, который поступает на инверсный вход элемента И 6 (см.фиг.1).

Импульсы с выхода генератора 29 пуассоновского потока импульсов через открытый элемент И 28 поступают на вход управленг i сдвигом регистра 30 сдвига, в кoтcJЫЙ первоначально занесен код 100...00. Элемент И 16 закрыт (см.фиг.1), нулевой уровень с его выхода поступает на второй вход 38 формирователя 6 импульсов (см.фиг.3). На первый вход 36 фор50

55

генератор 33 тактовых импульсов вьж лючается, блок 7 переходит в исходн состояние. Таким образом, по приход переднего фронта с выхода элемента -И 4 на вход 23 блока 7 на выходе 34 возникнет нулевой уровень.

В исходном состоянии в блоке 8 (см.фиг.7) на выходе формирователя 80 импульсов - нулевой уровень, эле менты И 71т закрыты, на всех входах и выходах шифратора 76 - нул вые уровни. Элемент И 69 закрыт, г нератор 78 тактовых импулисов выклю чен. На всех входах и выходах счетч

20

414148

мировятеля 6 поступает единичный уровень с выхода элемента И 4. Тогда на первом выходе дешифратора 37 воз-, никнет передний фронт, который про- ходит через элемент ИЛИ 39 на выход 41 формирователя 6 импульсов.

Так как элемент И 17 заперт, то на выходе элемента ИЛИ 3 сохраняется

10 нулевой уровень is блок 5 не запускается в режим моделирования.

По приходе на вход 23 блока 7 переднего фронта формирователь 25 импульсов по переднему фронту форми-J5 рует короткий импульс. Этот импульс

закрывает элемент И 28, открывает . элементы И 26jj и поступает на вход разрешения записи счетчика 27. На выходах регистра 30 зафиксируется унитарный код случайного числа, который проходит через элементы И 26,- 26р на входы шифратора 31. На выходах шифратора 31 формируется двоичный код случайного числа, который

25 поступает на информационные входы счетчика 27 и на выходы 12,- 12 устройства. Этот код представляет собой величину интервала времени нормативной работы и зап1 сывается в счет30 чик 27,-с выходов которого поступает на входы дешифратора 35. На его выходе (и, следовательно, на выходе 34 блока 7) возникнет нулевой уровень. Элемент Н открывается, от„j ключается генератор 38 тактовых импульсов . В каждый последующий такт работы устройства содержимое счетчика 27 уменьшается на единицу, т.е. моделируется процесс нормативной

4Q работы. Когда содержимое счетчика становится нулевым, на всех его выходах устанавливаются нулевые уровни. На выходе дешифратора 35 и на выходе 34 блока 7 устанавливается единичный

g уровень. Элемент И 24 закрывается.

50

55

генератор 33 тактовых импульсов вьж- лючается, блок 7 переходит в исходное состояние. Таким образом, по приходе переднего фронта с выхода элемента -И 4 на вход 23 блока 7 на выходе 34 возникнет нулевой уровень.

В исходном состоянии в блоке 8 (см.фиг.7) на выходе формирователя 7 80 импульсов - нулевой уровень, элементы И 71т закрыты, на всех входах и выходах шифратора 76 - нулевые уровни. Элемент И 69 закрыт, генератор 78 тактовых импулисов выключен. На всех входах и выходах счетчиS - 14 ка 72 - нулевые уровни, на выходе дешифратора 80 - единичный уровень.

Импульсы с выхода генератора 74 пуассоновского потока импульсов че- рез открытый элемек:т И 73 поступают на вход управления сдвигом регистра 75 сдвига, в который первоначально занесен код .00...00. Таким образом, в регистре 75 формируется уни- тарный код случайного числа. По приходе переднего фронта с выхода формирователя б импульсов на вход 68 формирователь 70 импульсов формирует короткий единичный импульс, кото- рый закрывает элемент И 73, открывает элементы И 71 7 1 ,, и поступает, на вход разрешения записи счетчи - ка 72. Б регистре 75 фиксируется унитарный код случайного числа и про- ходит через элементы И 71,- 71 на входы шифратора 76. На выходах шифратора 76 формируется двоичный код случайного числа, которое является временем позиционирования, и поступает на нфopмaциoнныe входы счетчика 72 и На выходы 13, .13ц устройства. Этот код записывается в счетчик 72 и с выходов его поступает на входы дешифратора 80. На Bbixozi;e дешифратора (и,следовательно, на выходе 79 блока 8) возникнет нулевой уровень. Зле- мент И 69 открывается, включается генератор 78 тактовъж импульсов . В каждый последующий такт работы уст- рсйства содержимое счетчика 72 уменьшается на единицу. Когда содержимое счетч1й а станет нулевым, на всех входах устанавливаются нулевые уровни. На выходе дешифратора 80 (и на выходе 79 блока 8) устанавливается единичный уровень. Элемент И 69 закрывается, генератор 78 тактовых импульсов выключается. Елок переходит в исходное состояние, что соот- ветствув д истечение времени позиционирования.

Из вышесказанного следует, что при воз1 икновении переднего фронта на выходе элемента Н 4 (см.фиг.1) в счетчики блока 7 моделирования времени нормативной работы и блока 8 моделирования времени позиционирования записываются некоторые случайные чис

ла, в каждый последующий такт боты устройства содб;ржимое счетчиков уменьшается на единяцу, т.е. блоки из исходного состояния переводятся в состояние моделирования.

5 0 5 0 g 0 5

Q

5

1410

Пусть случайное число, записанное в счетчик блока 8, меньше случайного числа, записанного в счетчик блока 7. Тогда через некоторое число тактов работы устройства (равное величине случайного числа, записанного в счет- Чик блока 8) содержимое счетчика - блока 8 становится нулевым и блок 8 переходит в исходное состояние (см. фиг.8), т.е. на.его выходе формируется передний фронт, который поступает на вход блока 9 моделирования времени захвата и переноса.

Следует отметить, что блок 9 моделирования времени захвата и переноса полностью идентичен блоку 8 моделирования времени позиционирования. Блок 5 моделирования времени простоя отличается тем, что в нем отсутствует вход сброса. Блок 7 моделирования времени нормативной работы отличается разрядностью счетчика 27,регистра 30, шифратора 31, дешифратора 35 и числом элементов И 26. Блок 10 моделирования времени выдачи отличается тем, чтг. в нем присутствует дополнительный элемент И 65, вход 1 и выход 18.

Из вышесказанного следует, что б.лрк 9 моделирования времени захвата и переноса по поступлении на его вход переднего фронта импульса переходит в состояние моделирования, т.е. в счетчик блока записывается некоторое случайное число, являющ.ееся временем захвата и переноса, которое в каждый последгпощий такт, работы устройства уменьшается на еди.чицу, а на выходе блока 9 устанавливается нулевой уровень. Когда содержимое счетчика становится нул.евым, блок 9 переходит в исходное состояние, на выходе его возникает потенциал, который поступает на вход 54 блока 10 моделирования временр выдачи.

В исходном состоянии в блоке 10 (см.фиг.6) на выходе формировате.-гя 56 импульсов переднего фронта - )1уле- вой уровень. Элементы И 57,- 57, закрыты, на всех вхолгах и выходах шифратора 62 - нулевые уровни. Эле.мент И 55 закрыт, генератор 64 тактовых импульсов выключен. На всех входах и выходах счетчика 58 - нулевые уровни, на выходе дешифратора 67 и на выходе 66 блока - единичны) уровень, элементы И 65, 55 закрыты.

П

Импульсы с выхода генератора 60 пуассоновского потока импульсов через открытый элемент И 59 поступают на вход управления сдвигом регистра 61, в который первоначально занесен код 100,..00. Таким образом, в регистре 61 формируется унитарный код случайного числа.

По приходе переднего фронта на вход 54 формирователь 56 импульсов формирует короткий единичный импульс который закрывает элемент И 59, открывает элементы И 57,- 57 и поступает на вход разрешения записи счетчика 58. В регистре 61 фиксируется унитарный код случайного числа и проходит через элементы И 57, - 57 на входы шифратора 62, На выходах последнего формируется двоич- ный код случайного числа и поступа- на информационные входы счетчика 58 и на выходы 15,- 15ц устройства. Этот код записывается в счетчик 53 и с его выходов поступает на входы дешифратора 67. На выходе дешифратора 67 возникает нулевой уровень. Элементы И 65, 55 открываются, сигнал с входа 1 устройства проходит на выход 18 устройства, т.е. формируется сигнал наличия бракованной детали, включается генератор 64 импульсов.

В каждьгй последующий такт работы устройства содержимое счетчика 58 уменьшается на единицу. Когда его содержимое станет нулевым, блок 10 возвращается в исходное состояние, т.е. заканчивается процесс моделирования времени выдачи детали.

Пуг.ть случайное число, генерированное в блоке 7 моделирования времени нормативной работы, меньше сум- мы случайных чисел, гегерируемых последовательно в блоке 8 моделировани времени позиционирования, блоке 9 моделирования времени захвата и переноса и блоке 10 моделирования времени выдачи, т.е. время нормативной работы меньше одного цикла нормаль- ной работы, или время до очередного ремонта меньше времени обработки одной детали. Тогд на выходе .элемента И 16 (см.фиг.-) сохраняется нулевой уровень. Действительно, пусть блок 7 находится в состоянии модели- рования. Тогда нулевой уровень с его выхода поступает на инверсньш вход элемента И 16. Если хотя бы один из

Q g о 5 о

Q

Q с

5

41 2

блоков 8,9,10 также .находится в состоянии моделирования, то на его выходе появляется нулевой уровень, который поступает на соответствующий прямой вход элемента И 16. Элемент. И 16 закрыт.

По возвра1дении всех блоков в исходное состояние (т.е. по окончании процесса моделирования цикла нормальной работы, когда на выходах блоков присутствуют единичные уровни) элемент И 17 открьгеается , передний фронт с его выхода проходит через элемент ИЛИ 3 на вход 42 блока 5 моделирования времени простоя (см. фиг.5) и переводит его в состояние моделирования времени простоя. Действительно, по приходе переднего фронта на вход 42 формирователь 44 импульсов формирует короткий единичный импульс. Этот импульс закрывает элемент И 47, открывает элементы И 45,- 45, и поступает на- вход разрешения записи счетчика 46. На выходах регистра 49 фиксируется унитарный код случайного числа и проходит через элементы И 45, - на входы шифратора 50. На выходах последнего формируется двоичный код случайного числа, cooTBeTCTB ijTomero времени простоя, и поступает на информационные входы счетчика 46 и с его выходов поступает на входы дешифратора 53, на выходе которого (и на выходе 52 блока) возникнет нулевой уровень. Элемент И 43 открывается, включается генератор 51 тактовых импульсов, содержимое счетчика 46 в каждый последующий такт работы устройства уменьшается на единицу.

Нулевой уровень с выхода 52 блока 5 поступает на второй вход элемента И 4 и закрывает его (см.фиг.1). Таким образом, когда блок моделирования времени простоя 5 находится в состоянии моделирования, все остальные блоки устройства находятся в исходном состоянии.

Аналогично ранее рассмотернному по переднему фронту с выхода элемента И 4 (см.фиг.) переводятся блок 7 моделирования времени нормативной работы и блок 8 моделирования времени позиционирования в состоянии моделирования, и цикл моделирования времени нормальной работы повторяется. ,

Пусть теперь случайное число, ге : нерированное в блоке 7, больше суммы

131

случайных чисел, генерируемых после- докательно в блоках 8, 9, 10, т.е. во время нормативной работы попадает более одного цикла нормальной ра боты. Тогда к моменту возврата бло- ков 8,9,10 в исходное положение блок 7 находится в состоянии моделирова- ния. Элемент И 16 открьгоается, единичный уровень с его входа поступа- ет на второй вход 38 формирователя 6 импульсов (см.фиг.3), На первом выходе дешифратора 37 единичный уровень сменяется нулевым, на втором выходе возникает потенциал, который задержи вается в элементе 40 задержки и за- 1 ем через элемент ИЛИ 39 проходит на выход 41 формирователя 6 импульсов. Таким образом, по приходе единичного уровня с выхода элемента И 16 форми- рокатель б импульсов формирует на свссм выходе передний фронт, который переводит блок 8 моделирования време ни позиционирования в состояние моделирования. Элемент И 16 (см,фиг.1) закрывается. Дальнейшая работа устройства аналогична ранее рассмотренному . I

if Пусть теперь в некоторый момент

времени блок 7 и один из блоков 8,95 10 находятся в состоянии моделирования, что соответствует возникновению простоя во время цикла нормальной работы. Пусть на входы 1( - 1 устройства поступает код, отличный от iOlO. Он поступает на соответствующие входы дешифратора 19 блока 2 выбора режима . (см.фиг,2). На первом

.выходе двшифра.тора 19 возникнет ну- левой уровень,.который закрывает элемент И 4 (см.фиг.). На одном из остальных выходов дешифратора 19 возникнет потенциал, который проходит через элемент HJiH 21 на второй выход 22 блока 2, этот сигнал проходит через элемент ИЛИ 3 и переводит блок 5 моделирования времени простоя в состояние моделирования. Одновременн этот сигнал поступает на входы сбро са всех остальных блоков устройства и те из блоков, которые к этому моменту находятся в состоянии моделирования, принудительно переводятся в исходное состояние.

Рассмотренные режимы моделирования проиллюстрированы на;временных диаграммах (см,фиг.8).

5

о

Q

5

0

5

1414

Формула изобретения

Устройство для моделирования робота-манипулятора, содержащее блок выбора режима, формирователь импульсов, первый,и второй блоки моделиро- вания операции работы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены третий, четвертый и пятый блоки моделирования операции работы, элементы И и элемент ИЛИ, причем каждый из блоков моделирования операции работы включает первый и второй элементы И, груЛпу элементов И, формирователь импульсов, счетчик, генератор пуассоновского потока импульсов, регистр сдвига, шифратор, генератор тактовых импульсов и дешифратор, причем в каждом блоке моделировакия операции работы выход формирователя импульсов соединен с первыми входами элементов И группы, с входом разрешения записи счетчика и с инверсным входом первого, элемента И, прямой вход которого соединен с выходом генератора пуассоновского потока импульсов, выход первого элемента И подключен к тактовому входу регистра сдвига, группа разрядных вьгходов которого соединена с вторыми входами элементов И группыj последний разрядный выход группы регистра сдвига последовательно соединен с входом записи первого разряда, выходы элементов И группы подключены соответственно к входам шифратора, группа выходов которого соединена с группой информационных входов счетчика, вход считывания которого подключен к выходу генератора тактовь-х р мпульсов,, вход запуска которого соединен с выходом второго элемента И, выходы счетчика подклгочень к входам дешифратора, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента Р1, того, пятый блок моделирования операции работы зклточает тре/п-гй эле мент И, причем в пятом блоке моделирования операции работы инверсный вход третьего элемента И соединен с выходом дешифратора, блок выбора режима включает дешифратор и элемент ИЛИ; причем в блоке выбора режима группа выходов дешифратора подключена к входам элемента ИЛИ, вь уод ко- торого соединен с пе.рвым BXC-JIOM эле- ментй ИЛИ устройства, вых : Л ютпрого

Фае. г

32 f I

.5

Физ. 7

79

SU 1 441 414 A1

Авторы

Муттер Вадим Витальевич

Суворов Александр Викторович

Финаев Валерий Иванович

Даты

1988-11-30Публикация

1987-06-02Подача