Устройство для управления транспортным роботом

СООЗ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК 511 4 0 05 В 19/00 ГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И ЫЙ НОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 13БМИМдТЕКЛ 0 бласти сле о льзо. ранторскииехническком поли ключ расшити ения енаправляеды П Межомьпплен о ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный научно-ительский и опытно-конструкинститут робототехники икибернетики при Ленинградтехническом институте(56) 1(унио фуявара и др.мое роботное средство. Трдународного симпозиума поным роботам. Токио, 1981,с. 202-211. 80124783(54) УСТРОЙСТВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯСПОРТНЫИ РОБОТОМ(57) Изобретение относится к оробототехники и может быть испвано при создании необучаемыхспортных роботов. В устройствесчет введения магнитного ориенповьппается точность (за счет иния гироскопического дрейфа) иряются функциональные возможно(за счет исключения режима обуч1 ил.Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано присоздании транспортных роботов,Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей устройства за счет исклеочения нарастаощей во времени ошибки гироскопа и режима обучения.Нд чертеже представлена функциондпьндя схема устройства.Устройство содержит блок 1 задания программы, первый ключ 2, первыйцифро-диалоговый преобразователь 3,первый элемент ИЛИ 4, первый привод5, датчик б пути, реверсивный счетчик 7, второй элемент ИЛИ 8, второйключ 9, ерье сумматор 10, третийключ 1, второй привод 2, третийпрвод 13, счетчик 14, датчик 15 тореоееея, четвертый ключ 16, датчик17 осталова, первый элемент ПЕ 18,элемент 19 задержки, первый делитель20 напряжения, второй цифро-аналоговый реобрдзователь 21, второй сумматор 22, второй делитель 23 напряжепя, датчик 24 коррекции, третийзлесеет 111 И 25, второй элемент НЕ26, пятый (еееоч 27, магнитный ориенеер 28, кольцевая чувствительнаяьедерееед 29, центр 30 кольцевой чувствительности матрицы, вертикальнаястое(д 31, магнитная стрелка 32,диск 33, источник 34 излучения, куполообразная крышка 35, вогнутый рефлектор 36, зеркальный экрдее 37 отис рсте 38, третий делитель 39, нятые кл:очи 40, четвертый элементЕ 1 П 41, фотоприемники 42, седьмыеключи 43, пятыи элемент ИЛИ 44.Устройство работает следующим образом.Блок 1 задания программы со второго выхода выдает в двоичном коде нареверсивный счетчик 7 число, равноердсстояео в метрах или сантиметрах,ед которое должен переместится робот, нд вход счетчика 7. 1 а вычитающпй счетный вход счетчика 7 в техже единицах поступают сигналы сосчетчика 14 пути, действительнопройденного роботом,Пока число, поступившее с блока 1 программ, больше числа импульсоп, поступивших со счетчика 14 пути,пд выходе реверсивного счетчика. 7будет действовать число, равное разности чисел в двоичном коде, и элемент ИЕ 1 И будет иметь на своем входеопределенное число, а на. выходе - ло 5 1 О 15 20 25 ЭО Э 540 45 50 55 гическую единицу, которая держит открытым ключ 9 для напряжения с делителя 20. Это напряжение проходит через клеоч 9 на сумматор и далее черезключ 11 поступает на привод 12, приводящий в движение робот. Счетчик 14пути считает пройденный путь и вьдает его в виде импульсов на второйвход реверсивного счетчика 7. Когдаробот пройдет заданное расстояние,на цьходах счетчика 7 образуетсянулевой сигнал по всем разрядам, чтоприводит к уло на .выходе элементаИЛИ 8 и запиранию клоча 9 для напряженил с выход-; делителя 20, Роботпри этом остановися бы, по для подготовки останова робот предварительно с помощью датчика 15 торможенияпереводится на малую с(орость,При срабатывании датчика 15 торможения его сигнал поступает на управляющий вход ключа 1 б н открывает егодля напряжения, поступающего со второго выхода делителя 20. В сумматоре 10 это напряжение вычптается изнапряжения, поступившего с выходаделителя 20, и на привОд 2 перемещения поступает таким образом напряжение, обеспечивающее замедлениедвижения робота. Затем срабатываетдатчик 17 остановд, расположенныйот датчика 5 тбрможеееия па расстоянии, равном пути замедления роботадо ползучей скорости и через элемент НЕ 18 запирает ключ 11. Роботостанавливается с достаточной точностью, так кдк останов его осуществляется при малой скорости, Если покакой-либо причине робот пе останавливается (не сработали датчик 15или 17), то он остановится, когдасчетчик 14 пути выдаст на второй входреверсивного счетчика 7 заданное количество импульсов, В этом случаесчетчик 7 обнулится на всех своихвыходах и ноль с выхода элементаИЛИ 8 закроет ключ для напряженияс делителя 20. Робот останавливается.Эта ситуация считается аварийной,и требует вмешательства оператора,При нормальной работе сигнал с датчика 17 останова робота через элемент19 задержки (задержка необходима длятого, чтобы робот успел за это времяостановиться) поступает на управляющий вход ключа 2,который открываетсядпя информации от блока 1 заданияпрограммы, который подает по данному каналу инФормацию по управлению приводным устройством линейного перемещения манипулятора, т.е. о величине его перемещения. ИнФормация с ключа 5 2 в виде параллельного двоичного кода поступает параллельно на преобразователь 3 и элемент ИЛИ 25. После преобразования в преобразователе 3 напряжение поступает на элемент ИЛИ 4 и далее - на привод 5, перемещающий манипулятор в линейном направлении.Пока поступает инФормация с блока 1 элемент ИЛИ 25 имеет на выходе "1". По окончании программы на выходе элемента ИЛИ 25 образуется "0", а на выходе элемента НЕ 26 появляется "1", открывающая ключ 27 для напряжения, пропорционально ошибке останова робота, поступающего с датчи ка 24 коррекции. Напряжение с датчика 24 коррекции в этом случае поступает на второй вход элементаИЛИ 4 и далее - на привод 5 с целью перемещения манипулятора для компенсации ошибки останова робота.При этом датчик 24 коррекции работает следующим образом.Ряд Фотоприемников 42, расположенных на манипуляторе вдоль борта робо та так, что центр манипулятора робота находится между двумя средними приемниками 42, принимает сигналы от узконаправленного излучателя, обозначающего цептр объекта обслужи- З 5 вания, При останове робота этот сигнал принимается одним из приемников 42, преобразуется в напряжение и поступает на один из ключей 40, который пропускает на выход напряжение, пос О тупающее на него с соответствующего выхода делителя 23. Это напряжение далее через элемент ИЛИ 41 поступает на выход датчика 24 коррекции.Чем больше ошибка останова, тем 45 дальше от центра находится срабатываемый приемник 42 и тем дольше идет отработка ошибки останова робота, 3Когда, линейно перемещаясь, вместе с манипулятором засветятся два цент ральных Фотоприемника 42, то на выходе датчика 24 коррекции будет действовать "0", так как с делителя 23 на центральные ключи 40 поступает напряжение, равное нулю, 55Для осуществления запрограммированного поворота робота на новый курс следования блок 1 выдает со своего третьего выхода на преобразователь21 кодовое значение нового курса следования робота в градусах. Преобразователь 21 преобразует этот код внапряжение, которое поступает на сумматор 22, где алгебраически складываются заданное и текущее значениякурса робота, причем текущее значение поступает на магнитный ориентир28, С выхода сумматора 22 напряжениепоступает на привод 13 поворота робота, с помощью которого робот поворачивается до тех пор, пока существует разность между значениями заданного и текущего курсов робота.Независимо от направления продольной горизонтальной оси робота остриемагнитной стрелки 32, а значит и калиброванное отверстие 38 в диске 33всегда направлено на магнитный северЪи если продольная ось робота в данныймоменттакже направлена на север,то через калиброванное отверстие 38источником 34 излучения засвечивается ячейка матрицы 29, выходу оторойприсваивается нулевое значение. Приизменении курса робота, например,влево, вместе с роботом поворачивается и основание ориентира 28, на котором жестко укреплена кольцевая чувствительная матрица 29. Магнитнаястрелка 32, укрепленный на ней диск33 и отверстие 38 в диске 33 остаются направленными на север, т.е, световой "зайчик" перемещается по кольцевой матрице 29 слева направо, засвечивая поочередно расположенные покольцу ячейки, Выходы каждой ячейкисоединены с управляющими входами ключей 43. На входы ключей 43 поступаетнапряжение с делителя 39, так чтокаждой ячейке соответствует свое напряжение, по этому признаку отличаютячейки на выходе ориентира 28. С выходов ключей 43 напряжения поступаютна соответствующие входы элементаИЛИ 44, с его выхода - на выход магнитного ориентира 28 и далее - навход сумматора 22,формула и з о б р е т е н и яУстройство для управления транспортным роботом, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, первый ключ, первый цифроаналоговый преобразователь, первый элемент ИЛИ и первый привод,последо 124783вательпо подключенные реверсивный счетчик, второй элемент ИЛИ, второй ключ, первый сумматор, третий ключ и второй привод, последовательно соединенные второй цифроаналоговый преобразователь, второй сумматор и третий привод, датчик торможении, выход которого подключен через четвертый ключ к второму входу первого сумматора, первый делитель напряжения, сое- С денный первым и вторым выходами с вторыми входами второго и четвертого ключей соответственно, датчик оста- нова, выход которого подключен через первьж элемент НЕ к второму входу 15 третьего ключа, а через элемент задержки к второму входу первого клю-ча, соединенного выходами с входами третьего элемента ИЛИ, выхоц которого через второй элемент НЕ подключен 20 к первому входу пятого ключа,.последовательно соединенные связанный с вторым приводом датчик пути и счетчик, подключенный выходом к первому. входу реверсивного счетчика, второй 25 вход которого соединен с вторым входом блока задания программы, подключ апшо го т р е тьим вьгходом к входу в т о - рого цифроаналогового преобразователя, датчик коррекции, включающий 30 фотодатчикн, выходы которых соединены с первыми входами шестых ключей, соединенных вторыми входами с соответствующими выходами второго делителя напряжения, а выходами - с соот-З 5 ветствуюшнми входами четвертого эле" мента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа, подключенного выХодом к второму входупервого элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и расширения функциональных возможностей устройстваза счет исключения режима обучения,в устройство введен магнитный ориентир, содержащий седьмые ключи, третийделитель напряжения, пятый элементИЛИ, а также установленную на основании в горизонтальной плоскости чувствительной поверхностью вверх кольцевую чувствительную матрицу, установленную на основании в центре кольцевой чувствительной. матрицы вертикальную стойку и свободно укрепленную вее верхней части магнитную стрелку,на которой расположен диск, выполнен-ный из немагнитного непроницаемогодля излучения пленочного материала сотверстием на линии продолжения магнитной стрелки, расположенным надцентрами ячеек кольцевой чувствительной матрицы и соизмеримым с их диаметром, источник излучения, установленные соответственно под и над источником излучения вогнутый рефлектор и зеркальный экран, причем выходпятого элемента ИЛИ соединен с вторымвходом второго сумматора, а входы -с выходами седьмых ключей, подключенных первыми входами к соответствующим выхоДам третьего делителя напряжения, а вторыми входами - к соответствующим выходам кольцевой чувствительной матрицы.1247838 еглян Ш Ш играфическое предприятие, г од, ул. Проектная,Производственн едактор И,аказ 4124/4 НИИПИ Госуда по делам и 13035, Москв тавитель Е. Политовред В.Кадар Корректор В. Бутяг ПодписноеСССРийаб., д. 4/ аж 83 бственного комитета обретений и открытЖ, Рашская н