CS230453B1 - Spčsob vedenia akčného člena robota periodiokou polohovou moduláciou infračerveného roflexného snímača - Google Patents

Description

- 2 - 230 483

Vynález sa týká spdsobu vedenia akčného člena robotaperiodickou polohovou moduláciou infračerveného reflexnéhosnímáča vhodného najmá pře aplikácie v robotike·

Potěr a z známe zariadenia pracujú na taktilnom principe,pomocou televíznej kamery, induktivnym spčsobom alebo pomocouinfračerveného reflexného snímača· Nedostatkem taktilnýchzariadení je nizka životnost a nízká rýchlost snímania, u roz-poznávania pomocou televíznej kamery vysoká náročnost na obsa-denie kapacity počítače, u kamery s diodovým rastrem rušivopósobí nespojitosť snímanej informácie· Induktívny spdsobp od li e ha značné poruchám magnetického póla., vyvolaného elektric-kým oblúkom.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spdsob vede-nia akčného člena robota periodickou polohovou moduláciou infra-červeného reflexného snímača. podlá vynálezu, ktorého podstataspočívá v tom, že periodický pohyb infračerveného reflexnéhosnímače po uzavretej krivke v oblasti ohraničenoj linearitoucharakteristiky infračerveného reflexného snímača periodickymoduluje vystupňů veličinu infračerveného reflexného snímačaúměrně so vzdialenosťou a uhlom sklonu elementu plochy· Výhodou spdsobu podlá vynálezu je, že pracuje nezávisleod okolitého osvetlenia· Nepodlieha rušivým vplyvom světelnýchzábleskov pri oblúkovom zváraní* Umožňuje sledovanie nespoji-tých geometrických útvarov, sledovanie maximálneho gradientuna ploché a rozpoznávánie základných parametrov tvaru obecnejplochy· Postup umožňuje rýchlejšie, jednoduchšie a finančněmenej nákladné vedenie akčného člena robota na ploché vzhladomk tomu, že priebeh výstupnej veličiny snímača je možné spracová-vat v reálnom čase na počítači· 230 453 - 3 -

Na připojených výkresech, a to na obr» 1 je znázorněnázávislost výstupnej veličiny U /V/ snímača od sklonu CXZ odrazo-ve;j roviny v rozsahu 0 - 90° s parámetrom vzdialenosti d odrazo-vej roviny od snímača, na obr* 2 je znázorněná/závislost výstup-*nej veličiny U /V/ snímača od vzdialenosti d odrazovej rovinys parametrem sklonu <X/ odrazovej roviny v rozsahu 0 - 90°» na obr» 3 je znázorněný spósob merania charakteristik infračervené- _ «· ho snímača padla obr* 1 a obr* 2, ha obr* 4 je znázorněný prie-beh výstupnej veličiny snímača zodpovedajúoi sklonu plochy 0°,+30°, -30°, na obr* 5 je znázorněný priebeh výstupnej veličinysnímača zodpovedajúoi tvaru pravoúhlého okraja plochy pri skloneplochy 0°, na obr* 6 je znázorněný priebeh výstupnej veličinysnímača zodpovedajúoi tvaru a profilu dráčky na ploché pri sklo-ne plochy +30° a na obr. 7 sú znázorněné priebehy výstupnejveličiny snímača zodpovedajúoe konkávne a konvexně polohovanémupravoúhlému profilu.

Infračervený reflexný snímač £ pozostáva z vysielača 7infračerveného žiarenia, ktorého lúč % postupuje cez polopriepust-né zrkadlo 8 na skúmaný predmet 4. Od skúmaného predmetu 4nachádzajúceho sa vo vzdialenosti 2 pod uhlom sklonu 3 sa lúč£ odrazí spát do tej istej dráha a dopadne na poiopriepuetnezrkadlo 8 od ktorého reflexnej vrstvy sa odrazí a postupuje kpřijímačů 6 infračerveného žiarenia* Úroveň výstupnej veličiny1 infračerveného reflexného snímača J9 závisí od uhla sklonu 3v rozsahu 0 až 90°, pričom parametrem je vzdialenost 2 skúmanéhopredmetu £ od infračerveného reflexného snímača 9, viď obr* 1*

Pri záměně parametre vzdialenosti 2 za uhol sklonu 3 viď obr* 2*Pri svojej činnosti je reflexný infračervený snímač 9 unášanýpo uzavretaj krlvkovej dráho 10, ktorú opisuje 1ÚS 5 nad rospo- - 4 - 230 4S3 /mávanou plochou v profile 11» Rozpoznávaná ploch® v kolmompohl’ade 32 zobrazuje prie met uzavretej krivkovej dráhy 10 lúča2 infračerveného reflexného snímače 2· Periodicky polohovomodulovaný priebeh výstupnej veličiny 14 infračerveného reflexné-ho snímače 2 vzhTadom k nulovej poloha sledovaný uhlom pootoče-ni© 13 infračervenéh® reflexného snímača 2*

Spdsob vedenia akčného člena robota sa vyznačuje perio-dickou polohovou moduláciou úrovně výstupnej veličiny 1 infra-červeného reflexného snímača <?. Realizácia polohovéj modulácieúrovně výstupnej veličiny 1 infračerveného reflexného snímača 2je nasledovná: Infračervený reflexný snímač 9 je unašaný periodic-ky po uzavretej krivkovej dráhe 10 vzhTadom k priemetu do roz-poznávanej plochy v profile 11« tak že pri sledovaní priamočia-rej dráhy v rozpoznávanej ploché v kolmom pohlede 12 tvaru, rovi-ny opisuje lúč 2 Infračerveného reflexného snímača 2 cykloidu.Infračervený reflexný snímač j) je přitom umiestnený v takejvzdialenosti od povrchu rozpoznávanej plochy v profile 11zodpovedajúcej lineárnej časti charakteristik podl’a obr» 1 a obr·2» V závislosti na tvare a povrchu rozpoznávanej plochy v profile11, tým vzniká periodicky polohovo modulovaný priebeh výstupnejveličiny 14 v ddsledku linearity charakteristiky infračervenéhoreflexného snímača úroveň výstupnej veličiny 1 infračervenéhoreflexného snímača £ sa v ddsledku uvedených charakteristikpodlá obr· 1 a obr» 2 mění v závislosti na okamžitéj vzdialenostielementu rozpoznávanej plochy v profile 11 od infračervenéhoreflexného snímača 2 PodTa obr· 4, obr· p, obr· 6 a obr· 7, kdesú znázorněné rdzne aituácie snímánia. Velkost amplitúdy úrovněvýstupnej veličiny 1 je úměrná vzdialenosti 2 od povrchu roz-poznávanej plochy v profile a uhla. sklonu £ odrazovej roviny 230 4S3 pódia charakteristik na obr» 1 a obr» 2. Rovnaký účinok je mož-né dosiahnuť periodickým pohybom vysielača J infračervenéhožiarenia 7 v kombinácii s nepohyblivým jednym alebo viacerýmiprijimačmi 6 infračerveného žiarenia. V dósfedku toho priebehvýstupnej veličiny 14 infračerveného reflexného snímača 9 prisledováni homogenného povrchu roviny v kolmom smere pri perio-dickom pohybe po uzavretej křivkovéj dráhe 10 poskytujekonštantný priebeh výstupnéj veličiny 14 úměrný vzdialenosti2 roviny od infračerveného reflexného snímača 2 podlá obr» 4»Priebeh výstupnej veličiny infračerveného reflexného snímača2 pri sledovaní nakloněněj roviny při periodickém pohybe pouzavretej krivkovej dráhe 10 poskytuje periodicky polohovomodulovaný priebeh výstupnej veličiny 14 úměrný okamžitejvzdialenosti elementov sledovanej roviny infračerveného reflex-ného snímača 2, pričom fázový posuv maxima amplitúdy vzhiadomna polohu snímača 0+2 kT , kde k * 0,1,2,. . . udává směrmaximálneho gradientu roviny pódia obr. 4. V případe sledovaniavšeobecnej plochy priebeh výstupnej veličiny infračervenéhoreflexného snímača 9 při periodickom pohybe po uzavřetej kriv-kovej dráhe 10 poskytuje periodicky polohovo modulovaný priebehvýstupnej veličiny 14 úměrný okamžitej vzdialenosti elementovsledovanej vŠeobecnej plochy, z čoho je možné rozpoznávat’ tvarplochy v porovnaní so známým vzorkom. Pódia obr. 5 fázovýmposuvom. a dížkou poklesu úrovně periodicky polohovo modulované-ho priebehu výstupnej veličiny 14 infračerveného reflexnéhosnímača 9 vzhiadom na polohu 0 + 2k®tT, kde k » 0,1,2,. . . jemožné sledovat a vyhodnocovat nespojité geometrické útvary akonkrétné v tomto případe pravoúhlý okraj roviny. Fázovým posú-vom a veikosťou změny úrovně periodicky polohovo modulovaného 6 230 453 oriebehil výstupnej veličiny 14 vzhl’adom na polohu 0 + 2^W*, kdek - 0,1,2,«».* ,ie možné vyhodnocoval tvar a profil drážky naploché podTa obr* 6* Fázovým posúvom maxima úrovně periodickypolohovo modulovaného signálu 14 infračerveného reflexného sníma-če £ vzhTadom na polohu O. + 2l£T , kde k « 0,1,2, o»· je možnévyhodnocovat polohu a tvar konkavného respo konvexného profiluspojnice dvoch rovin podTa obr* 7*

Claims (1)

1. PREDMBT V Y sllBZ U 230 453 Spdsob vedenia akčného člena robota periodickQu poloho-vou moduláciou infračerveného reflexného snimača s lineárny-mi charakteristikami, závislosti priebehu výstupné,1 veličinyod vzdialenosti a sklonu odrazove.i roviny vyznaču.iúci sa tým,že periodický pohyb infračerveného reflexného snimača /9/ pouzavřete,} krivke v oblasti ohraničenej linearitou charakteristiky infračerveného reflexného snimača /9/ periodicky modulujevýstupná veličinu infračerveného reflexného snimača /9/ úměr-ně so vzdialenosťou /2/ a uhlom sklonu /3/ elementu plochy» 7 výkresů