Устройство для формирования информационного сигнала адаптивного робота

 

Использование: изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных роботов. Сущность изобретения; устройство содержит переключатель, ждущий мультивибратор, элемент ИЛИ, блок памяти, блок сравнения, три ключа, триггер, таймер, два элемента задержки, привод, источник и детектор излучения , интенсиметр. 3 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 25 J 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сти

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823154/08 (22) 04;05.90 (46) 23,09.92. Бюл. М 35 (71) Ленинградский горный институт им, Г.В.Плеханова и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых

"Механобр" (72) В.А.Арцыбашев, А,А.Багрянский, А.Г.Бондарев, А.А.Волков и Р.M.Ãàáèòîâ (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1062642, кл.G05B 11/00, 1982.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных роботов, Цель изобретения — повышение точноНа фиг. 1 изображена блок-схема устройства для формирования информационного сигнала адаптивного робота; на фиг, 2 — зависимость интенсивности зарегистрированных детектором излучений гамма-квантов от расстояния до контролируемого объекта; на фиг. 3 — время-импульсная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит источник излучения 1, последовательно соединенные детектор излучения 2, интенсиметр 3, первый ключ 4 и блок памяти 5; последовательно включенные схему сравнения 6, второй 7 je.. третий 8 ключ, причем входы схемы сравнения 6 соединены с выходами интенсиметра

3 и блока памяти 5; таймер 9, выход которого подключен к Йторому вхОду второго ключа 7 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛА АДАПТИ В Н О ГО РОБОТА (57) Использование: изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании адаптивных роботов. Сущность изобретения; устройство содержит переключатель, ждущий мультивибратор, элемент ИЛИ, блок памяти, блок сравнения, три ключа, триггер, таймер, два элемента задержки, привод, источник и детектор излучения, интенсиметр. 3 ил. и к выходу первого устройства задержки 10, (/) соединенного выходом с входом второго ус- С тройства задержки 11, выход которого соединен со вторым входом первого ключа 4; элементы И 12,первые входы которых под- ключены к выходу третьего ключа 8, а выхо- а ды — к соответствующим выходам устройства; источники опорных сигналов р

13, соединенные с вторыми входами эле А ф ментов И 12; подвижную платформу 14, на которой расположены источник1 и детектор

2 излучения; привод 15, п()следовательно, 4 включенные переключатель 16, ждущий (А) мультивибратор 17 и элемент ИЛИ 18, второй вход которого подключен к выходу первого устройства задержки 10, а выход к второму входу блока памяти 5; триггер 19, первый вход которого соединен с выходом переключателя 16, второй вход — с выходом второго ключа 7, а выход — с выходами таймера 9 и привода 15, причем третий ключ 8 подключен вторым входом к выходу блока памяти 5.

1763173

Устройство работает следующим образом.

Источник гамма-излучения 1 облучает контролируемый объект потоком гаммаквантов. Вторичное излучение от объекта регистрируется детектором излучения 2, который преобразует энергию гамма-квантов в электрические импульсы.

Интенсивность зарегистрированных детектором излучения 2 гамма-квантов зависит от расстояния между источником излучения и детектором, типа материала объекта и расстояния R от источника излучения (детектора) до объекта. При расстояниях R, соизмеримых с расстоянием между источником излучения 1 и детектором 2, зависимость интенсивности зарегистрированных гамма-квантов от расстояния R практически всегда имеет инверсионный характер (фиг. 2): при увеличении расстояния R интенсивность сначала увеличивается, достигая своего максимального значения при некотором Вмакс, а затем уменьшается. Расстояние Вмакс, при котором наблюдается максимальное значение интенсивности, примерно равно расстоянию от источника излучения 1 до детектора излучения 2. Расстояние ймакс не зависит от типа материала объекта, а зависит только от расстояния между источником излучения

1 и детектором излучения 2 и для заданного размера зонда является постоянной величиной. Подобный характер изменения интенсивности зарегистрированных детектором гамма-квантов объясняется особенностями взаимодействия гамма-излучения с веществом. Интенсивность зарегистрированных детектором излучения 2 гамма-квантов на расстоянии Вмакс зависит только от типа материала объекта. Поэтому для определения типа материала объекта достаточно зарегистрировать интенсивность вторичных гамма-квантов, установив детектор 2 и источник излучения 1 на расстояние Ямакс от объекта.

B начальном положении подвижная платформа находится на расстоянии, большем расстояния инверсии (расстояние Ro на фиг. 2.) При срабатывании переключателя 16 триггер 19 изменяет свое первоначальное состояние . и высокий потенциальный уровень на его выходе включает привод 15 и таймер 9. Перепад напряжения, возникающий на выходе переключателя, запускает ждущий мультивибратор 17, и возникающий на его выходе импульс обнуляет блок памяти 5.

При этом подвижная платформа 14 начинает опускаться вниз с постоянной скоростью V, а на выходе таймера 9 через равные промежутки времени ht появляются короткие импульсы длительностью t<, причем

t (Æ (фиг. 3), Напряжение с интенсиметра 3, пропор5 циональное средней частоте зарегистрированных гамма-квантов, через промежутки времени ht передается в блок памяти 5. С выходов интенсиметра 3 и блока памяти 5 напряжения подаются на схему сравнения

10 6, на выходе которой появляется сигнал лишь в том случае, если напряжение на выходе блока памяти 5 будет больше напряжения на интенсиметре 3. Пока подвижная платформа 14 движется в области возраста15 ния интенсивности зарегистрированных детектором гамма-квантов (участок и - Rn на фиг. 2), напряжение на интенсиметре 3 будет больше напряжения в блоке памяти 5, но как только расстояние от подвижной

20 платформы до контролируемого объекта станет меньше расстояния инверсии 4, то напряжение на интенсиметре 3 станет меньше напряжения на выходе блока памяти 5, и на выходе схемы сравнения 6 появит25 ся сигнал, Для выработки управляющих импульсов служит таймер 9, первое 10 и второе 11 устройство задержки. По окончании интервала,й импульс с таймера 9 открывает на

30 время t< и второй ключ 7 (фиг. 3). Если в этот момент времени на выходе схемы сравнения 6 сигнала нет, то нет сигнала и на выходе ключа 7, и импульс с таймера 9 через первое устройство задержки 10 спустя вре35 мя тз(тз >ъ, носз «Ж) поступает на второй вход блока памяти 5, обнуляя его содержимое, и через вторую схему задержки 11 спустя время 2И открывает на время т первый ключ 4, благодаря чему напряжение на вы40 ходе интенсиметра 3 в данный момент запоминается блоком памяти 5. При поступлении следующего импульса с таймера 9 работа схемы повторяется, если на выходе схемы сравнения 6 отсутствует сигнал.

45 Однако на расстоянии больше, чем Rn (фиг, 2), что соответствует времени больше тз, интенсивность гамма-квантов, измеряемая интенсиметром 3, станет меньше измеренной интенсивности гамма-квантов на

50 расстоянии Rn, записанной на блоке памяти

5, что приведет к появлению сигнала на выходе схемы сравнения 6. Очередной импульс с таймера 9 в момент времени tn+> откроет второй ключ 7, и сигнал с выхода

55 схемы сравнения 6 через второй ключ 7(фиг.

3) откроет ключ 8 и,поступив на второй вход триггера 19, установит íà его выходе низкий потенциальный уровень, что приведет к остановке привода 15 и таймера 9. Напряже1763173 ние с блока памяти 5через открытый третий ключ

8 поступит на и"рвые входы элементов И 12, на вторые входы которых поданы опорные напряжения с источников 13, При равенстве сигналов на одном из 5 элементов И 12 с выхода этого элемента И

12 снимается сигнал, несущий информацию о типе материала объекта.

Заявляемое устройство позволяет определить тип материала объекта в условиях, 10 когда расстояние до контролируемого объекта — переменная величина, что является типичным случаем для реальных условий, например при опробовании вагонеток с оловянной рудой. При неподвижном распо- 15 ложении блоков 1 и 2 расстояние до объекта может отличаться от расстояния RM>« mn материала объекта будет определен неверно, Уровень засыпки руды в различных вагонетках колеблется в пределах 40-60 см. При 20 неподвижном расположении блоков 1 и 2 определить содержание олова в руде не представляется возможным. Поэтому необходимо при каждом измерении перемещать подвижную платформу с расположенными 25 на ней блоками 1 и 2 до тех пор, пока расстояние до объекта не будет равным смаке.

Меньшая по сравнению с устройствомпрототипом погрешность определения типа материала объекта объясняется тем, что при 30 пользовании изобретения эта погрешность обусловлена лишь статистической погрешностью определения интенсивности в точке инверсии и при интенсивности 10 имп/с составляет д = = д а= 1%, что позво1 1 ляет различать два объекта по типу материала, если интенсивности зарегистрированных детекторами излучения гамма-квантов от этих объектов отличаются больше, чем на

1 ;

Формула изобретения

Устройство для формирования. информационного сигнала адаптивнОго робота, содержащее первый ключ, привод платформы, установленные на платформе источник и детектор излучения, выход которого соединен с входом интенсиметра, а также элементы И, подключенные первым входом к выходу соответствующего источника опорного сигнала, а выходом — к соответствующему выходу устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные переключатель, ждущий мультивибратор, элемент ИЛИ, блок памяти, блок сравнения, второй ключ и третий ключ, . последовательно подключенные триггер, таймер, первый элемент задержки и второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а выход — с первым входом первого ключа, подключенного вторым входом к второму входу блока сравнения и выходу интенсиметра, а выходом — к второму входу блока памяти, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа, подключенного выходом к второму входу элементов И, а первым входом — к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом переключателя, выход — с входом привода платформы, а выход таймера подключен к второму входу второго ключа.

1163173

ИнтеНС ю кос: р д СС-го рнце сс< лм <и

U, 6рвня

Юн ЬКС

Составитель P.Ãàáèòîâ

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Андрушенко

Редактор О.Стенина

Заказ 3414 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101