Устройство для определения параметров положения объектов

(5) 4 Ь 4, . с,1 Я13 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬ ВТ У 10виационный тутй, В.А. Малышшаков(57) и те нос при эр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(21) 3792533/24-24 (22) 18.09.84 (46) 15,03.86. Бюл (71) Андроповский а нологический инстит (72) Ю,Д,Жаботински А.А,Сердцев и Ю.А.У (53) 681.327,12(088 (56) Авторское свид У 702391, кл. С 06Патент США Я 370 опублик. 1972. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕТРОВ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ Изобретение относится к обласхнической кибернетики, в частоно может быть использовано остроении систем технического я промышленных роботов, Иэобре тение позволяет повысить точностьопределения пар метров положенияобъектов путем введения описаниявсех положений изображения объектовс помощью так называемого "годографа" иэображения, формирования дискретного числа зон, в которых совмещаются крайние нижние точки объектов, и выделения необходимого числадатчиков, при считывании информациис которых можно различить все возможные положения. Для этого в предложенном техническом решении с по"мощью функциональных преобразователей и групп сумматоров осуществляется определение координат центра иугла поворота захвата соответствую"щих дателей, которые через выходнойрегистр выдаются в систему управления роботом. 1 ил, 12184065 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Изобретение относится к автомати.ке, в частности к устройствам дляопределения параметров положенияобъектов, и,может быть использованопри построении системы техническогозрения промышленных роботов.Цель изобретения - повышение точности устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит генератор 1импульсов, первый 2 элемент задержки, источник 3 напряжения, первыйтриггер 4, элемент И 5, регистр 6сдвига, первый счетчик 7, второйсчетчик 8, второй триггер 9, ждущиймультивибратор 10, третий счетчик 11,первую группу 2,13 регистров, преобразователь 14 кодов, выполненный,например, в виде постоянного ЗУ,первый блок памяти 15, выполняющийфункции функционального преобразователя, выходной регистр 16, телевизионный датчик 17, инвертор 18, вторуюгруппу 19,20 регистров, первую группу 21 инверторон, первый сумматор 22,третий триггер 23, второй элемент задержки 24, вторую группу иннерторон25, второй сумматор 26, первую группу 27,28 сумматоров, дешифраторы 29,30, коммутаторы 31,32, выполненныев виде мультиплексоров, второй блок33 памяти и третий блок 34 памяти,выполняющие функции функциональныхпреобразователей, и вторую группу35,36 сумматоров,Устройство работает следующим образом,На этапе обучения производитсяанализ изображения. Для этого вводится понятие "годографа" изображения.Подгодографом" изображения принимают отрезок прямой, ограниченныйкрайними нижней и верхней точкамииэображения,На этапе обучения оператором определяются все положения детали, где"годограф" образован различными вершинами. Затем производится наложение всех иэображений друг на друга,при этом совмещаются крайние нижниеточки. Нумеруются получившиеся зоныи производится определение минимального числа датчиков, при считыванииинформации с которых можно различитьвсе возможные положения.Рассмотрение рабочего режима начинают с момента, когда триггер 4 сброшен, при этом элемент И 5 открыт,а также разрешен счет в счетчиках 8,11 и запрещен в счетчике 7, регистр6 установлен в нулевом состоянии,Импульсы с генератора 1 поступают насчетчик 8, к старшему разряду которого подключен счетчик 11, коды скоторых через мультиплексоры 31,32поступают на дешифраторы 29,30 горизонтальной и вертикальной развертки,в результате чего производится последовательный опрос мишени датчика 17( развертка идет по строкам снизувверх) .Как только текущий элемент изображения будет перекрыт деталью, положительный переход с ныхода датчика17 установит второй триггер 9 в единичное состояние, при этом отрицательный перепад с инвертирующего выхода этого триггера вызовет записьв регистрах 12 и 19 значений координат крайней нижней точки. По мередальнейшего сканирования изображениятриггер 23 будет устанавливаться вединичное состояние всякий раэ, когда элемент изображения будет перекрыт деталью; последний раз установится в единичное состояние, когдабудет пройден самый верхний элементизображения детали,Совместно с каждой установкойтриггера 23 в единичное состояниегроизводится запись в регистры 13,20 текущих координат. Текущее значение координат на регистры 12,13,19,20 поступает со счетчиков 8,11.Когда будет произведено все сканиронание иэображения, в регистрах 13,20 останутся координаты крайнейверхней точки изображения детали,Отрицательный перепад на ныходестаршего разряда счетчика 11, говорящий о конце сканирования, инвертируясь, вызывает установку триггера4 в единичное состояние. Второй элемент задержки 24 необходим для надежного срабатывания триггера. Этовызывает прекращение счета в счетчиках 8,11 закрывается элемент И 5,разрешается работа счетчика 7, переключаются мультиплексоры 31,32, разрешается работа регистра 6, Информация из регистров 19,20 поступает насумматор 22, Инвертирование значения входной величины в инверторах21 и наличие единицы на входе начального переноса сумматора 22 необ 1218406ходимо для образования дополнительного кода для проведения операциивычитания. Аналогично происходит вычисление результата во втором сумматоре 26. Полученные значения поступают в блок 34 памяти, где вычисляются значения тригонометрическихфункций, которые поступают в блокпамяти 15. Коды опрашиваемых точекпоступают на другой вход блока с выхода счетчика 7. С выхода блока 15полученные значения поступают насумматоры 27,28, где происходит ихсуммирование с кодами регистров 12и 19 соответственно. Значения полученных координат с выходов сумматоров 27,28 поступают через мультиплексоры 31,32 на дешифраторы 29,30,Сигнал с выхода датчика 17 поступает на информационный вход регистра 6. По сигналам с генератора 1производится последовательный опросвсех точек, В результате опроса информация о точках будет записана врегистре 6, с которого информация 25поступает на преобразователь 14 кодов. Последний преобразует код с регистра 6 в код номера положения, который поступает в блок 33, на другиевходы которого поступают значения 30тригонометрических функций. С выхода блока 33 полученные значения поступают в выходной регистр 16, а также на сумматоры 35,36, где суммируются со значениями кодов с регистров12 и 9 соответственно, Значения координат центра захвата поступают врегистр 16,Как только будет произведен опрос всех точек ( коэффициент пересчета счетчика 7 равен числу опрашиваемых точек), по отрицательному перепаду с выхода старшего разрядаэтого счетчика произойдет запись выходных значений в регистр 16, а также опрокидывание ждущего мультивибратора 1 О, импульс с выхода которого опрокинет триггер 4, и процессповторится заново,50Формула изобретения Устройство для определения параметров положения объектов, содержащее первый счетчик, входы которого со единены с генератором импульсов и с одним выходом первого триггера, а выход подключен к одному входу первого блока памяти, первый элемент задержки, соединенный с генераторомимпульсон, с одним входом элементаИ и с одним входом регистра сдвига,другой вход которого подключен к соответствующему выходу первого триггера, второй счетчик, входы которогосоединены с генератором импульсов ис другим выходом первого триггера,а выход подключен к одним входам регистров первой группы и к одному входу одного коммутатора и третьегосчетчика, другой вход которого соединен с соответствующим выходом пер.ного триггера, телевизионный датчик,входы которого подключены к дешифраторам, соединенным с выходами соответствующих коммутаторов, а выходтелевизионного датчика подключен ктретьему входу регистра сдвига и кодному входу второго триггера, другой вход которого соединен с источником напряжения, а выход подключенк другому входу одного регистра первой группы, преобразователь кода,вход которого соединен с выходом регистра сдвига, а выход подключен кодному входу второго блока памяти,выход которого соединен с одним входом выходного регистра, другой входкоторого подключен к соответствующему выходу первого триггера, и второйэлемент задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью поньппения точности устройства, оно содержит инвертор, вход которого соединенс выходом третьего счетчика, а выходподключен к входу второго элементазадержки и к одному входу первоготриггера, другой вход которого со"единен с выходом второго элементазадержки, вторую группу регистрон,одни входы которых подключены к выходам второго триггера и третьегосчетчика, первую группу инверторов,входы которых соединены с выходамипервого регистра второй группы, первый сумматор, нходы которого подключены к выходам источника напряжения,инверторов первой группы и соответстнующего регистра второй группы,нторую группу инверторов, входы которых соединены с выходами одногорегистра первой группы, второй сумматор, входы которого подключены кисточнику напряжения, выходам инверторов второй группы и второго регистра первой группы, третий блок памяти,128406 В 3/5 Тираж 673 ак писное роектная, 4 Патент" г. Ужго Филиал входы которого соединены с входамипервого и второго сумматоров, а выход подключен к другим входам первого и второго блоков памяти первуюгруппу сумматоров, одни входы которых соединены с выходами первогоблока памяти, а выходы подключены кдругим входам соответствующих коммутаторов, третий триггер, входы которого соединены с выходами телевизионного датчика и элемента И, а выходподключен к другим входам соответствующих регистров первой и второйгоупп, ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом первого счетчика, а выход подключен к другому входу первого триггера, и вторую группу сумматоров, одни входы которых соединены с выходами второго блока памяти, а выходы подключены к другим входам выходного регистра, при этом выход первого регистра пер вой группы соединен с другими входами одних сумматоров первой и второй групп, а выход первого регистра второй группы подключен к другим входам других сумматоров первой и вто рой групп.