Устройство для управления адаптивным роботом
Союз Советсник
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОИ:КОМУ СВН Н ИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено .2д)977 (23) 2528924/18-24 с присоединением заявки Ио—
Государственный ком нтет
СССР но делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет.—
Опубликовано 2512.79.Бюллетень Ио 47
Дата опубликования описанил 251279
М.А, Гладштейн, B,М. Комаров, О.Т. Сахаров и С.М, Гуревич (72) Авторы изобретения (71) ЗаяантЕhb Рыбинский авиационный технологический институт
I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АДАПТИВНЫМ
РОБОТОМ
Изобретение относится к области " робототехники и может быть использовано для управления адаптивным роботом при автоматизации производственных процессов, Изнестны устройства для управле" ния адаптивными роботами. Устройст-. во (1), содержащее информационную поверхность в виде системы чувствительных элементов, на которую устанавливают объект манипулирования, щуп на схвате и экран, обладает тем недостатком, что имеет значительную сложность и громоздкость, что затрудняет применение его в производственных условиях,, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство (Ц, содержащее последовательно соед*неиные блок ввода иэображения, установленный на.. схвате робота, операционный блок, коммутатор команд, блок памяти, блок формирования сигналов перемещения, приводы и блок датчиков положения исполнительного органа робота, выход которых подключен ко второму входу блока формирования сигналов перемещения, а второй выход блока памяти соединен со входом нуль-органа.
Недостатком этого устройства является невозможность определения угла ориентации детали на рабочей поверхности, что приводит к необходимости применения для взятия детали вакуумных или электромагнитных схватов, позволяющих захватывать деталь лишь на основании информации о центре тяжести детали. Однако, при помощи этих охватов нельзя захватить детали со сложной поверхностью (при помощи вакуумных схватов) и детали, изготовленные из немагнитных материалов (при помощи электромагнитных схватон).
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит блок кругоной разнертки и последовательно соединенные блок управления, блок формирования прямоугольного растра и коммутатор раэверток, выход которого подключен ко входу блока ввода изображения, а второй вход — к первому выходу блока круговой разнерт704775 г 3. 3 ки, второй выход которого соединен со вторым входом операционного блока, второй выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования сигналов перемещения, третий вход
5 с выходом нуль-органа, второй выход с третьим входом блока формирования
cHrHalIoB перемещения, третий-выходсо вторым входом коммутатора команд, четвертый выход — с третьим входом операционного блока, пятый выход — o входом блока круговой ра нертки, шестой выход - c третьим входом коммутатора раэверток.
На чертеже представлена блок-схем
15 ма устройства. Устройство содержит блок 1 ввода изображения, операционный блок 2, коммутатор 3 комайд," 6лок
4 памяти, блок 5 формирования сигналов перемещения, приводы б исполнительного органа робота, блок 7 датчиков положения исполнительного оргайа робота, нуль-орган Я, блок 9 кру- говой развертки, блок 10 управления, блок 11 формирования прямоугольного растра, коммутатор 12 раэнерток.
Устройство работает следующим" образом. Положение детали на рабочей поверхности определяется координа-тами ее центра тяжести Х и углом 30 ориентации оси симметрии детали относ тельно некоторой линии отсчета.
Вычисление координат положения детали на робочей поверхности начинается с момента поступления импульса пере- 35 дачи управления из блока 5 формирования сигналов Перемещения в блок 10 управления. Вычисление интересующих параметров осуществляется путем обработки иэображения контролируемой 40 детали, сформированного блоком 1 ввода изображения. Чувствительным элементом блока 1 ввода изображения является фотоприемная матрица, на матричное фоточувствительное поле которой проецируется с помощью объек45 тива иэображение детали, С началом работы устройства блок 10 управления запускает блок 11 формирования пря моугольного растра. Выходные сигналы блока ll поступают на вход коммута50 тора .17. разнерток. Под действием сигнало6, поступающих из блока 10 управ лений- на входы коммутатора 12 развер-ток, выходные сигналы блока 11 формирования прямоугольного растра через 55 коммутатор 12 разверток подаются на вход блока 1 ввода изображения. На
Ьсйовании логических зйаченйй=сигна- ="лоб;"ffîñòóïàþùèõ с выхода блока 1 ввода изображения и с ныхода блока 60
l1 формирования прямоугольного растра, операционный блок 2 вычисляет значение координат центра тяжести детали, После окончания вычисления коору ийаты Х с выхода операционйого, 65
4 блока 2 на вход блока 10 управ эния поступает сигнал, свидетельствующий об этом, и блок 10 управления через коммутатор 3 команд обеспечивает запись информации о координате Х с выхода операционного блока 2 в соо ответствующую ячейку блока 4 памя "ч.
После этого блок 10 упранления переключает коммутатор 3 команд и коммуматор 12 раэверток н режим определения. Вычисление и запись информации в блок 4 памяти осуществляется аналогично Х. После нычисления координат центра тяжести блок 10 упранления выдает в блок 5 Формирования сигналов перемещения команду на отработку полученной информации..В процессе ото аботки этой информации приводами б исполнительного органа робота схват робота с установленным на нем блоком
1 ввода изображения перемещается в позицию, находящуюся над центром тяжести детали. В момент окончания отработки информации о центре тяжести, что фиксируется по совпадению информации, заданной на отработку, и информации, полученной с датчиков
7 положения исполнительного органа робота, из блока 5 формирования сигналов перемещения н блок 10 управления поступает импульс конца отработки.
По этому сигналу блок 10 управления снова ныдает команду на вычисление координат центра тяжести детали, Что необходимо для контроля совершенного движения и поныаения помехоустойчиности устройства адаптивного управления. При лределении в последующем цикле вычислений нулевйх значений координат центра тяжести детали срабатывает, нуль"орган 8, Под дейстнием сигнала с выхода нуль-органа 8 блок 10 управления включит режим определения угла ориентации детали. В режиме определения угла ориентации блок 10 управления запускает блок 9 круговой развертки. Выходные сигналы блока 9 круговой развертки поступают на входы коммутатора 12 разверток. Управляющие сигналы, поступающие из блока 10 управления в режиме опре- деления угла ориентации детали на вход коммутатора 12 разверток, обеспечивают прохождение сигналов с выхода блока 9 круговой развертки на выход коммутатора 12 разверток.
Это обеспечивает формирование дискретной круговой развертки вокруг центра тяжести детали. Одновременно на другом выходе блока 9 круговой развертки вырабатываются значения угловых расстояний, разделяющих две соседние точки дискретной круговой развертки. На основании логических значений Сиййалов с выхода блока 1
704775 авода изображения, значений угловых расстояний с выхода блока 9 круговой развертки и управляющих сигналов с выхода блока 10 управления операционный блок 2 вычисляет значение угла ориентации детали. После окончания вычислений угла ориентации его значение с выхода операционного блока 2 с помощью коммутатора 3 команд по сигналу иэ блока
l0 управления записывается в апре- !О деленную ячейку блока 4 памяти. 3атем блок 10 управления выдает в блок
5 формирования сигналов перемещения команду на отработку полученной информации. После разворота схвата )5 робота на величину угла ориентации детали на вход блока 10 управления поступает импульс конца отработки иэ блока 5 формирования сигналов перемещения, по которому повторяется цикл вычислений угла ориентации.
При получении нулевого значения угла ориентации срабатывает нуль-орган 8 и устройство 10 управления выдает в блок 5 формирования сигналов перемещения команду на взятие детали.
Установка блока 1 ввода изображения на схвате робота позволяет повысить точность измерения параметров положения и ориентации малых деталей.
Это достигается изменением размеров эоны обзора соответственно с раэмерами детали эа счет изменения высоты расположения блока 1 ввода изображу ния над рабочей поверхностью при формировании иэображения детали. 35
Применение изобретения позволит отказаться от необходимости разработки и изготовления дорогостоящих подающих и ориентирующих приспособ- 40 лений, исключит необходимость доработки технологического оборудования при внедрении промышленных роботов в произв одс тв о, а так же обеспечит бе зопасную эксплуатацию промышленного 45 робота, исключив его соударение с деталями и оборудованием.
®ормула изобретения
Устройство для управления адаптив- ным роботом, содержащее последователь но соединенные блок ввода иэображения, установленный на схвате исполнительного органа робота, огерационный блок, коммутатор команд, блок памяти, блок формирования сигналов перемещения, приводы и блок датчиков положения исполнительного органа робота, выход которого подключен ко второму входу блока формирования сигналов перемещения, второй выход блока памяти соединен со входом нульоргана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что„ с целью Расширения функциональных воэможностей устройства оно содерI I жит блок круговой развертки.и последовательно соединенные блок управления, блок формирования прямоугольного растра и коммутатор раэвертак, выход которогo подключен ко входу блока ввода изображения, а второй вход — к первому выходу блока круговой развертки, второй выход которого соединен со вторым входом операционного блока, второй выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования сигналов перемещения, третий вход - с выходом нульоргана, второй выход — с третьим входам блока формирования сигналов перемещения, третий выход — со вто, рым входом коммутатора команд, чет вертый выход — с третьим входом операционного блока, пятый выход †.со входом блока круговой развертки, а шестой выход - с третьим входам коммутатора раэверток.
ИсточнИки информации, принятые ва внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 474435, кл. В 25 J 9/00, 12,04.73, 2. Авторское свидетельство СССР
Р 470491, кл. В ?5 J 3/00, 26 ° 03.74 (прототип).
704 775
Составитель Е. Политов
Редактор Д. Милитеев Техред Л. Алферова Корректор H. Михеева
Заказ 7931/19 1 ирам 1051, Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5
Филиал П 1Л Патент, г. У кгород, ул. Проектная, 4
