Устройство для ввода геометрической информации

 

Т т х тт:ТЖ я

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

268749

Союз Советскил

Социалистическил

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.VI.1968 (№ 1248265/18-24) К ч 42пта 3106 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК С OGf

УДК 681.337.1(088.8) Комитет по делам изосретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.!К1970. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 27ХП.1970

Авторы изобретения

В. А. Львов, Л. А. Козлов и В. И. Домарев

Институт математики СО АН СССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к устройствам ввода информации в ЭЦВМ и предназначается для кодирования чертежей, графиков, трехмерных кривых и поверхностей, а также для кодирования объемных моделей.

Известны устройства для ввода графической информации, содержащие карданный подвес, потенциометры, визирующий элемент.

Известный прибор выдает только значение величины, пропорциональные полярным координатам кодируемых точек. Кроме того, в приборе не используется возможность кодирования трехмерных объектов.

В предложенном устройстве в крестовине карданного подвеса, установленного на кронштейне и расположенного над плоскостью стола, закреплена скользящая штанга с линейным потенциометром, а на нижнем заостренном конце штанги укреплен съемный визирующий щуп. Такое выполнение устройства обеспечивает возможность кодирования трехмерных поверхностей и объемных моделей в декартовых координатах.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — рамка с крестовиной и потенциометрами в собранном виде; на фиг. 3— штанга с наконечником; на фиг. 4 — дополнительные приспособления для получения сечений объемных моделей; на фиг. 5 — схема геометрического расположения штанги и элементов кчрданного подвеса в момент кодирования точки на плоскости стола.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 — стол; 2 — кронштейн; 8 — карданный подвес; 4 — штанга с линейным потенциометром; 5 — рамка; б и 7 — проволочные сопротивления; 8 и 9 — ползунки; 10 и 11 — наконечники штанги и 12 — составной щуп.

Предлагаемое устройство работает в трех

10 режимах: в режиме ввода графической информации в ЭЦВМ; в режиме слежения пространственной кривой или группы таких кривых на какой-либо трехмерной поверхности и в режиме кодирования объемных моделей пу15 тем получения комплекса параллельных сечений.

Работа устройства в режиме ввода графической информации в ЭЦВМ

На столе устройства помещается график или чертеж. Установка чертежа осуществляется путем совмещения меток чертежа с метками стола, которые подсвечиваются снизу.

25 Лист крепится с помощью прижимных планок, которые притягиваются постоянными магнитами, вмонтированными в стол. Оператор вручную обводит график или контур детали чертежа и нажатием кнопки заносит информа30 цию в память машины.

268740

Механизм при этом функционирует следующим образом.

В нулевом положении, когда визирующий конец штанги находится в центре стола, плечи потенциометров, связанных со звеньями карданного шарнира, уравновешены. При перемещении штанги в произвольную точку m (фиг. 5), потенциометры изменяют свое сопротивление пропорционально координатам Х и У точки m. Это объясняется тем, что отрезки

А1В> и АзВ соответственно пропорциональным отрезкам АВ и АдВг, т. е. координатам точки т, вследствие подобия треугольника А1ОВ, треугольнику АОВ и треугольника АЗОВз треугольнику А2ОВ2.

Работа устройства в режиме слежения пространственной кривой

На столе устройства устанавливается тело произвольной конфигурации и закрепляется на нем. Линии, которые необходимо кодировать, должны быть заранее определены на поверхности этого тела. Процесс слежения осуществляется оператором вручную с помощью прямого или изогнутого щупа, в зависимости от того, имеет или не имеет тело «теневые» стороны, которые с помощью прямого щупа недостижимы.

В процессе слежения пространственной кривой изменяются сопротивления потенциометров, установленных на звеньях карданного подвеса, и сопротивление потенциометра, смонтированного в штанге. Напряжения, снимаемые с этих потенциометров, однозначно определяют координаты положения точки в пространстве. Следует заметить, что величины, выдаваемые прибором в этом режиме, подлежат пересчету в ЭЦВМ по формулам аналитической геометрии.

Работа устройства в режиме кодирования объемных моделей

Обьекты, ограниченные сложными формами, обычно задаются комплексом параллельных сечений. Определение необходимого количества точек этих сечений является очень трудоемким процессом.

Предлагаемое устройство позволяет поЛучать координаты точек таких сечений. Это осуществляется следующим образом.

Модель закрепляется на подвижной части стола. Расстояние между параллельными сечениями определяется заранее и может быть как постоянной, так и переменной величиной.

Если требуется кодировать сечения с различными интервалами по высоте, то при нумера10 ции сечений необходимо каждый раз указывать этот интервал.

Оператор последовательно отслеживает очередные сечения с помощью щупа, каждый раз смещая модель на величину h (фиг. 4). Сече15 ния, получаемые в процессе кодирования, отличаются от истинных на некоторую величину а (фиг. 4). Получаемая линия эквидистантна истинной и отстоит от нее на величину а. Величина а измеряется в направлении радиуса20 вектора, лежащего в плоскости данного сечения, с полюсом в точке пересечения центральнои оси прибора с этой плоскостью. При получении окончательного результата эту величину легко учесть.

25 Если имеется возможность заранее на поверхности модели нанести линии внешнего контура сечений (например, с помощью штангенрейсмуса на поверхности металлической дегали и т. п.), то кодирование сечений можно

З0 осуществлять с помощью изогнутого наконечника без приспособлений (фиг. 4). B этом случае сечения будут получаться истинными.

Предмет изобретения

Усгройство для ввода геометрической ин . формации, содержащее стол, карданный подвес, потенциометры, визирующий щуп, отлачаюи ееся тем, что, с целью обеспечения возмож40 ности кодирования трехмерных поверхностей и объемных моделей в декартовых координатах, в крестовине карданного подвеса, уста= новленного на кронштейне и расположенного

-над плоскостью стола, закреплена скользящая

45 штанга с линейным потенциометром, а на нижнем заостренном конце штанги укреплен съемный визирующий щуп.

268749

Составитель И. A. Фролова

Редактор А. Ю. Антропова Текред Л. Я. Левина Корректоры: Е. Ласточкина и В. Петрова

Заказ 2007/10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2