CS224791B1 - Method for determination of object profile distance and orientation - Google Patents

Description

224 791

Vynález sa týká spfisobu stanovenia vzdialenosti aorientácie profilu predmeiu pomocou infračerveného proximit-ného reflexného snímača vhodného najma pře aplikácie v robo-tike.

Doteraz známe epdsoby umožňujú pomocou reflexnýchinfračervených enímačov len indikáciu přítomnosti či nepří-tomnosti předmětu a používájú sa na ochranu chápadla robotapřed zrážkou s okolitým prostředím, připadne na stanovenievzdialenosti a sklonu elementu plochy. Uvefiené spdsoby

Z pracujú na principe bodovej aktívnej zóny a poskytujú nízkýobjem informácie o skúmanom predmete. Využitie pre účelystanovenia vzdialenosti a orientácie predwetu je časovo vel’mináročné.

Uvedené nevýhody v podatatnej miere odstraňuje spčsobstanovenia vzdialenosti a orientácie profilu predmetu pomocouinfračerveného reflexného snímača podl’a vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že infračervený proximitný reflexnýsnímač sleduje v svojom zornom poli odrazené signály dvochalebo viacerých vysielačov infračerveného žiarenia medziktorými je diferencia sklonu Vi “ ^2*

Hlavnou výhodou spdsobu podlá vyiíálezu je rýchle,jednoduché a finančně menej nákladné stanovenie vzdialenostia orientácie predmetu ako pomocou televíznej kamery. Priebehyvýstupných veličin infračerveného reflexného snímača. je možnézískat nezávisle na okolitom osvětlení. Vyhodnotenie vzdiale-nosti a orientácie profilu predmetu prebieha v reálnom časena počítači.

Na připojených výkresoch a to na obr. 1 je uvedenýkonkrétny příklad činnosti snímača pri snímaní profilu kvádra, 224 791 na obr» 2 aú znázorněné priebehy výstupných veličin snímače,zodpovedájúce příklade činnesti podlá obr» 1 a na, obr. 3 súznázorněné jednoznačné charakteristiky snímače, v tomto přípa-de lineárně, ktoré zachycujú závislost výstupnéj veličiny Una vzdialenosti d odrazovej roviny při parametrizovanom sklo-ne oO tejto roviny vzhladom k snímačů.

Spósob stanoveni» vzdialenosti a orientácie profiluskúmaného předmětu popíšeme na, příklade činnosti infračervené-ho proximitného reflexného snímače.

Infračervený proximitný reflexný snímač pre účely rozpoznáva-nia je možné realizovat napr. pomocou paralelné pracujúcichdvojíc přijímač - vyaielač, při diferencii sklonu každejdvojice v tej istej rovině řezu vzhladom k predmetu» Výhodněj-ší® je použiti© jedného prijímaČa, ktorý v svojom zornom polisnímá odrazené signály od dvoch vysielačov pracujúcich pridiferencii sklonu v tej istej rovin© řezu vzhladom k predmetu.Uvedené spósoby využívajú lineárnu část charakteristik závis-losti výstupného signálu U infračerveného reflexného snímačaod vzdialenosti oL odrazovej roviny, pričom parametrom jeuhol sklonu odrazovej roviny /podl’a obr. 3/« Nech výstupnýsignál snímača f/t/ zodpovedá zmene vzájomnej polohy vysielača • snímača, 1 voči predmetu 2 pod uhlom Ťl po trajektoriia. výstupný signál g/t/ snímača 1 zodpovedá zmene vzájomnejpolohy vysielača snímača 1 voči predmetu 2 pod uhlom potrajektorii Pg podl’a obr. 1. Uvedené výstupné signály f/t/a, g/t/ snímača zaznamenáváme v diskretných časových interva-loch podl’a obr. 2. Vzdialenost predmetu 2 od snímača sastanoví zo zadaných parametrov trajektorií fj,, r^, uhlovsklonu Vi> f2 vysielača snímača a vzdialenosti polóhR vysielača snímača 1 pri zachytení invariantného příznakulúčom 3 infračerveného proximitného snímača 1 na profilepredmetu 2. Vzdialenost polóh R je úměrná posunu medzimaximami, príp. aj inými charakteristickými změnami výstupnýchsignálov f/t/, g/t/ snímača. V konkrétnom příklade podl’a obr. 1 v rez© kvadra je zachytený invariantný příznak vrcholobdlžníka. Orientácia predmetu 2 ohraničeného rovinnými plocha-mi sa stanoví pomocou podielu charakterizujúceho strmostvýstupného signálu snímača f/t/ resp. g/t/ v okolí invariantně- -3- 1 224 791 ho příznaku podlá vzťahov

reep· ϋθ - Us ; - f

kde Uo je hodnota výstupného signálu snímače f/t/ resp·g/t/ v bodo, nespojitosti odpovedajúcej in-variantnému příznaku v čase tQ,

Up resp. Ua sú hodnoty výstupného signálu snímača f/t/alebo g/t/, tp resp. ta sú časové okamihy v lineárnej časti priebehuvýstupných signálov snímača.

Claims (4)

-// - ’ ř » iv ' P RED MBT VYNALEZU 224 791

1. Spdsob stanoveni» vzdialenosti a orientácie profilupredmetu pomocou infračerveného proximitného reflexné-ho snimača s jednoznačnými charakteristikami závislos-ti priebehu výstupnej veličiny snímač» od sklonu odrar-zovej roviny pri konětantnej vzdialenosti, vyznačujúcijSa tým, že infračervený proximitný reflexný snímačsleduje v evojom zornom poli odražené signály dvochalebo viacerých vysielačov infračerveného žiareniamedzi ktorými je diferenci» sklonu <fl- <f2·

2» Spdsob stanoveni» vzdialenosti a orientácie profilu predmetu podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že diferenciasklonu ” ^2 vysiela^ov infračerveného žiarenia určuje priebehy výstupných veličin infračerveného proxi-mitného reflexněho snimača závislé od vzájomnejpolohy infračerveného proximitného reflexného snimača, a predmetu 3C Spdsob stanoveni» vzdialenosti a orientácie profilupredmetu podlá bodu 1 a 2, vyznačujúci sa. tým, ževzájomný posuv priebehov výstupných veličin je úměrnývzdialenosti profilu predmetu od infračerveného proxi-mitného reflexného snimača 4» Spdsob stanovenia vzdialenosti a orientácie profilupredmetu podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sklonelementu priebehu výstupnej veličiny infračervenéhoproximitného reflexného snimača je úměrný sklonuprofilu predmetu.

3 výkrmy