Устройство для управления адаптивным роботом

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН 191 (111 164 5 В 11/О свхв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт нм. В,В.Куйбышева (53) 62-50 (088.8)(56) 1,.Авторское свидетельство СССР 9 1004972, кл, 6 05 В 15/00, 19812.Авторское свидетельство СССР по заявке В 3509928/24-24, кл. О 05 в 11/00, 1982 (прототип. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АДАПТИВНЫМ РОБОТОМ, содержащее источник излучения, оптически связанный с первым и вторым Фотддатчиками, последовательно соединенные дат. чик скорости и элемент И, а также первый элемент ЗАПРЕТ, реверсивный счетчик и три триггера, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит второй и третий элементы ЗАПРЕТ и последовательно соединенные четвертый триггер и четВертЫй элемент ЗАПРЕТ, выход которого подключен к первому выходу устройства, второй вход - к выходу тре;тьего триггера, а третий вход - к первому входу первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ и выходу элемента И, соединенного вторым входом выходом второго триггера первый од которого подключен ко второму ходу первого элемента ЗАПРЕТ, первому входу первого триггера и выходу первого фотодатчнка,а второй вход - ко второму выходу устройства, ,выходу и первому входу реверсивного счетчика н первому входу четвертого триггера, соединенного вторим входом с выходом второго Фотодатчика, вторым входом третьего элемента ЗАПРЕТ и первым входом третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента ЗАПРЕТ соединен со вторым входом первого триггера, подключенного выходом ко второму входу второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со вторым входом реверсивного счетчика.Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных систем управления манипуляционными роботами.Известны устройства для управления адаптивными роботами, содержа 5 щие датчик скорости конвейера, два Фотодатчика, источник излучения, реверсивный счетчик, триггеры, элемента И, ИЛИ, НЕ 11 3.Данное устройство обеспечивает совмещение центра схвата и с центра ми только круглых предметов.Наиболее близким теХническим решением к изобретению является устройство, содержащее источник излучения, 15 оптически связанный с первым и вторым Фотодатчиком, последовательно соединенные датчик скорости.конвейера и элемент И, первый элемент ЗАПРЕТ реверсивный счетчик и три триггера 2)., 2 ОНедостатком этого устройства является его сложность и низкая надежность, обусловленные наличием третьего Фотодатчика н значительным количеством элементов управления. 25Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник излучения, оптически связанный с первыми вторым фотодатчиками последовательно соединенные датчик скорости и элемент И, а также первый элемент ЗАПРЕТ, реверсивный счетчик и три триггера, введены второй и третий элементы ЗАПРЕТ н последовательно соединенные четвертый триггер и четвертый элемент ЗАПРЕТ, выход которого под" ключен к первому выходу устройства, второй вход - к выходу третьего триггера, а третий вход - к первому входу первого, второго и третьего элементов ЗАПРЕТ и выходу элемента И, соединенного вторым входом с выходдом второго триггера, первый вход 45 которого подключен ко второму входу первого элемента ЗАПРЕТ, первому входу первого триггера и выходу первого фотодатчика, а второй вход - ко второму выходу устройства, выходу и перО вому входу реверсивного счетчика и первому входу четвертого триггера, соединенного вторым входом с выходом второго фотодатчика, вторым входом третьего элемента ЗАПРЕТ и первым входом третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента ЗАПРЕТ соединен со вторым входом первого триггера, подключенного выходом ко второму входу бО второго элемента ЗАПРЕТ, выход кото- рого соединен со вторым входом счетчика.На чертеже представлена функциональная схема устройства. 65 устройство содержит источник 1 излучения, конвейер 2, предмет 3, датчик 4 скорости конвейера, первый фотодатчик 5, второй Фотодатчик 6, элемент И 7, первый элемент ЗАПРЕТ 8, первый триггер 9, второй элемент ЗАПРЕТ 10, счетчик 11, второй триггер 12, третий элемент ЗАПРЕТ 13, третий триггер 14, четвертый элемент ЗАПРЕТ 15, четвертый триггер 16,Ъ - выходные сигналы устройства; Ч - скорость конвейера с предметом.Устройство работает следующим образом. Перемещаемые конвейером предметы3 должны обладать тем свойством,что их центры совпадают с центрамиописанных вокруг них окружностей.В исходномположении центр схватаробота находится в точке Л над Фотодатчиком б. Конвейер 2 перемещаетсо скоростью Ч предмет 3. Принципнаведения схвата на центр предмета3 заключается в том, что схват, перемещаемый приводом робота со скоростью ч по катету АС, и предмет 3,двигаясь по катету Ес=дС равнобедренного треугольника АСЕ, совместятся в точке С .Так как предмет 3 перекрывает лучвторого фотодатчика б раньше, чемего центр окажется в точке Е, то наотрезке Мн движения центра предмета3, когда перекрыт луч второго Фотодатчика 6, схват перемещается соскоростью Ч /2. Вследствие этого,после выхода предмета 3 из-под лучавторого Фотодатчика б, центр схватаи центр предмета 3 окажутся на равных расстояниях Рс:КС от точки СТеперь предмет 3 и схват будут двигаться со скоростью Ч и их центрысовместятся. в точке С,Расстояние АС, которое долженпройти схват, определяется как разность отрезков Аб и ВС , ВС =НГ= ЕР.Отрезок определяется при движениипредмета между лучами первого и вто. -рого фотодатчика 5 и б.В исходном положении в счетчике11 записан код отрезка АЬ, все триггеры 9, 12, 14 и 16 обнулены, сигналыиравны нулю. При перекрытиипредметом 3 луча первого Фотодатчика 5 (центр предмета 3 - в точке К)сигналом Фотодатчика триггер 12 переводится в единичное положение нимпульсы датчика 4 будут проходитьчерез элемент И 7 на прямой входэлемента ЗАПРЕТ 8 и прямой вход элемента ЗАПРЕТ 10. Так как при этомна инверсном входе элемента ЗАПРЕТ8 и сбросовом входе триггера 9 сигнал станет нулевым, импульсы будутпроходить через элемент ЗАПРЕТ 8на счетный вход триггера 9, с выхода которого с вдвое меньшей частотой импульсы пойдут на инверсныйвход элемента ЗАПРЕТ 10, вычеркиваякаждый второй импульс, пришедший наего прямой вход. Таким образом, каждый второй импульс датчика 4, поступая с выхода элемента ЗАПРЕТ 10 навычитающий вход счетчика 11, будетвычитаться из кода счетчика 11. Поэтому после выхода предмета из-подлуча фотодатчика 5 (центр .предметав точке Ь) из счетчика 11 вычтетсякод отрезка Ь=КГ=КЦ 2,После выхода предмета 3 иэ-подлуча фотодатчика 5 на его выходе и,соответственно, инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 8 и сбросовом входетриггера 9 вновь появится единичныйсигнал, на выходе триггера 9 (инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 10)будет нулевой сигнал и все импульсыдатчика 4 будут, проходя через элемент ЗАПРЕТ,10, вычитаться из счетчика 11. Так будет работаь схема наотрезке м, пока предмет не перекрыл луч второго фотодатчнка 6. Приэтом из счетчика 11 вычтется такжеи код отрезка (.м .При перекрытии предметом луча,фотодатчика 6 (центр предмета 3 в точке М) сигналом с его выходатриггер 16 переводится в единичноеположение, на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 13 и сбросовом входетриггера 14 устанавливается нулевойсигнал. При этом на отрезке Мй каждый второй импульс датчика 4 проходит через элемент ЗАПРЕТ 15 на выходк к приводу робота и схват движется из точки со скоростью /2. По1 прежнему импульсы датчика 4 вычитаются из счетчика 11.После выхода предмета 3 нэ-подлуча фотодатчнка 6 центр предметабудет в точке й, а центр схвата в точке Р . При этом на инверсномвходе элемента ЗАПРЕТ 13 и сбросовом входе триггера 14 появляется,единичный сигнал, на выходе триггера 14 (инверсном входе элемента 10 ЗАПРЕТ 15) устанавливается нулевойсигнал, и все импульсы датчика 4проходят через элемент ЗАПРЕТ 15 навыход к к приводу робота. Схват ста.нет перемещаться из точки Р со ско ростью ЧК этому моменту иэ счетчика вычтется код расстояния Г +м + МЕ ++ ЕК с ГЕ + йЕГН + МЕВС+ЯР,т.е. в счетчике останется код расстояния ЛВ - ВС - ЯР = РС . Схват ицентр предмета, находясь на равныхрасстояниях РС = мс от точки встречи С и двигаясь с одинаковой скоростью Ч (импульсы датчика 4 вычитаются из счетчика 11), совместятся в 25 точке С . в этот момент счетчик 11обнуляется, на его выходе появляется сигнал, При этом триггеры 12 и 16опрокидываются, прерывая управлениеприводом робота от устройства адап тивного управления по выходу к, выдается сигнал у на систему программного управления роботом, котораяосуществляет захват, предмета, и всчетчик 11 по входу Р вновь записы вается код расстояния АВ.Применение изобретения позволитупростить устройство и повысит егонадежность.вказ 7980 ее 4 Вв Филиал ППН фПатеит, г.Ужгород, ул.Проектная,46 Тираж 841 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 113035, Москва, 3-35, Раушс