Устройство для слежения и выдачи координат

 

(111 686О25

Союз Советских

Социалистичесм их

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170478(21) 2606186/18-24 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Спубликоваие 1 50979. Бюллетень Йо 34

Дата опубликования описания 1509.79 (51)м ц 2

G 05 G 9/02

Государственный комитет

СССР.. ио, яеяам изобретений и открытий (53) УДК 621 — 525 . (088,8) (72) Авторы

Обр AÂ. Гусев, BН. Ахметов, ЕП. Рябинов и ВС. Лазебный (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕН И Я И ВЫДАЧИ КОО РДИ Н АТ

Изобретение относится к ав тома ти ке н приборостроению и может быть использовано в системах управления роботами-манипуляторами, а также в индикаторных комплексах радиоэлектронной аппаратуры.

Известны устройства слежения и выдачи координат, в которых датчики выходных координат приводятся в действие сферической головкой, которую можно поворачивать-в любом, направлении f1) . Независимыми фрикционными передачами она связана с датчиками выходных координат.

Недостатком такorî устройства является малая скорость управления датчиками выходных координат.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство содержащее орган движения ручки ввода координат, кинематически связанный с механизмом передачи движения, который посредством зубчатых колес связан с датчиками вертикальной и горизонтальной составляющих координатСЫНедостатком этого устройства является невЫсокая точность выработки координат, кроме того, устойчивость работы устройства падает, например, при работе устройства на неподвижном объекте в условиях вибрации.

Целью изобретения является повышение точности определения и выдачи координат.

Это достигается тем,что в предлагаемое устройство для слежения и выдачи координат введены блоки фор10 мирования характеристики магнитный гистереэис, входные оси которых кинематически связаны с механизмом передачи движения, а выходные — с соответствующими датчиками выходных координат; кроме того,каждый блок воспроизведения характеристики магнитный гистерезис выполнен из механического звена типа люфт и фрикцнонной муфты необратимого действия, входы и вы20 ходы которых соответственно кинематически связаны между собой и со входной и выходной осями блока.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство для слежения и выдачи координат; на фиг. 2 — диаграмма работы блока воспроизведения характеристики магнитный гистерезис .

Устройство содержит кинематичес30 ки связанные орган движения — ручку686025 ввода координат 1, механизм 2 передачи движения, блоки 3,4 формирования характеристики магнитный гистерезис, датчики 5,6 выходных ко— ординат. Механизм 2 передачи движения взаимодействует с блоками 3,4 воспроизведения характеристики магнитный гистерезис посредством соответствующих входных осей 7,8.

Блок формирования характеристики магнитный гистерезис имеет механическое звено типа люфт,состоящее из толкателя 9, установленного на входной оси 7 и упоров 10, закрепленных на зубчатом колесе 11.

Последнее эацеплено с зубчатым колесом 12, установленным на выходной оси 13, являющейся осью датчика выходной координаты. Вышеуказанный блок имеет также фрикционную муфту

14 необходимого действия, связанную с входной осью 7. На фрикционной 20 муфте 14 установлено зубчатое колесо 15, зацепленное с зубчатым колесом 16, установленным на выходной оси 13.

Гистерезисные петли, отражающие 25 работу, представлены н виде кусочно-линейных замкнутых кривых и опи сываются уравнениями

Х вЂ” rn 1 (д 4- (А с ) (1 )

X =mqk+с, (2) Щ гдето — угол отклонения органа движения;

Х вЂ” угол отработки датчика координаты;

-x2 — постоянные коэфГ фициенты.

Внутри петли гистерезиса в зави.симости от начальных условий Х может принимать любое значение в преде— лах от x m A-х до Х = ю Ь+ Х .

Щ

При слежении оператор одной рукой плавно перемещает орган движения 1 в направлении движения эхосигнала на экране индикатора, до.биваясь непрерывного совмещения маркерной метки, координаты которой вырабатываются предлагаемым устройством связанным с индикатором, с .эхосигналом от объекта.

Рассмотрим работу устройства при управлении по одной из координат. 5О

Угловые перемещения органа движения 1 передаются через механизм 2 передачи движения на входную ось бл@ка 3 носпроизвеДения характеристики магнитный гистерезис . 55

Для произвольного положения рабочей точки ).)(,,) на прямой А (фиг. 2), которая определяется уравнением (2), движение передается через,.фрикцйонную муфту 14 необрати- ц) мого действия, через зубчатую пару

1 5, 16 на отработку ротора датчика 5 выходной координаты. При этом коэффициент передачи указанной кинематической цепи соответствует постоянной m е . После того, как выбран люфт и толкатель 9 доходит до одного из упоров 10 (точка В на фиг. 2), возникает момент сопротивления и фрикционная муфта 14 расцепляется. Движение передается через зубчатую пару 11, 12 на отработку ротора датчика 5 выходной координаты. В этом случае коэффициент передачи указанной кинематической цепи равен m<, рабочая точка пер мешается по прямой В 1 (фиг. 2), которая определяется уравнением (1).

Для выработки нужной координаты оператор выводит рабочую точку на одну из прямых As, A z, ..., A ц, пересекающих прямую К = Х . В этом случае передача движения от органа движения 1 к датчику 5 выходной координаты происходит аналогично случаю перемещения рабочей точки по прямой A.

Выработка второй координаты производится аналогично вышеописанному.

Внедение н устройство новых элементов — блоков воспроизведения характеристики магнитный гистерезис выгодно отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, так как наличие двух коэффициентов передачи щл и m2 позволяет при сохранении быстродействия слежения повысить точность совмещения маркерной отметки с отметкой эхосигнала в 3-4 раза, что проверено при лабораторном макетировании. Кроме того, улучшается устойчивость системы индикаторное устройство — оператор— предлагаемое устройство — индика— торное устройстно при установке ее на подвижном объекте, подверженном вибрации, так как при совмещении маркерной метки с отметкой эхосигнала устройство имеет коэффициент передачи ю2.

Формула изобретения

1. Устройство для слежения и выдачи координат, содержащее датчики ныходных координат и кинематически связанные ручку ввода координат и механизм передачи движения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блоки формирования характеристики магнитный гистереэис

) входные оси которых кинематически связаны с механизмом передачи дниженил, а выходные — c соответствующими датчиками выходных координат.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый иэ блоков формирования характеристики магнитный-гистерезис содержит механическое звено типа люфт и фрикционную муфту необратимого

686025

Ри2 2 действия, входы и выходы которых соответственно кинематически связаны между собой и с входной и выходной осями блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грачев В.В., Кейн В.М. Радиотехнические средства управления воздушным движением, М., Транспорт, j975, с. 20.

2. Авторское свидетельство СССР

9469967, кл. G 05 G 9/02, 1973 (прототип). цниипи Заказ 5460/48

Тираж 1015 Подписное

Филиал ППП Патент

I г. Ужгород, ул. Проектная, 4