RU2012102208A

RU2012102208A - Способ бесконтактного управления с помощью лазерного маркера и комплекс лазерный маркер, его реализующий

Info

Publication number: RU2012102208A
Application number: RU2012102208/08A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Гертнер
Original assignee: Дмитрий Александрович Гертнер
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2013-07-27
Also published as: WO2013112073A1

Abstract

1. Способ бесконтактного управления с помощью лазерного маркера заключается в том, что в лазерном маркере один или несколько лазерных лучей рассеивают в одну или несколько плоскостей, а на стороне приемника, состоящего из нескольких фотодатчиков, расположенных в рабочей плоскости, фиксируют на них полученный рассеянный свет и по образующимся сигналам с фотодатчиков, путем их обработки, вычисляют с помощью процессора направление и пространственное положение лазерного маркера.2. Способ по п.1 отличающийся тем, что лазерные лучи рассеивают в плоскость с помощью цилиндрического зеркала.3. Способ по п.1 отличающийся тем, что используют 4 лазера и рассеивают лазерные лучи в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, так, чтобы образованная ими воображаемая линия пересечения проходила вдоль лазерного маркера.4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что в приемнике фотодатчики располагают по периметру прямоугольника в виде рамки, лежащей в рабочей плоскости, и фиксируют пересечение рассеянных 4 лазерных лучей с фотодатчиками на каждой из сторон рамки и далее по пересечению двух воображаемых линий, проходящих через фотодатчики, принявшие сигнал, с противоположных сторон рамки, определяют координаты точки пересечения данных воображаемых линий, которая и указывает на направление лазерного маркера.5. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что в приемнике фотодатчики располагают по периметру двух прямоугольников в виде двух рамок так, чтобы они располагались в двух параллельных плоскостях и параллельно рабочей плоскости и одна рамка была больше второй и фиксируют пересечение 4 рассеянных лазерных лучей с фотодатчиками на

Claims

1. Способ бесконтактного управления с помощью лазерного маркера заключается в том, что в лазерном маркере один или несколько лазерных лучей рассеивают в одну или несколько плоскостей, а на стороне приемника, состоящего из нескольких фотодатчиков, расположенных в рабочей плоскости, фиксируют на них полученный рассеянный свет и по образующимся сигналам с фотодатчиков, путем их обработки, вычисляют с помощью процессора направление и пространственное положение лазерного маркера.

2. Способ по п.1 отличающийся тем, что лазерные лучи рассеивают в плоскость с помощью цилиндрического зеркала.

3. Способ по п.1 отличающийся тем, что используют 4 лазера и рассеивают лазерные лучи в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, так, чтобы образованная ими воображаемая линия пересечения проходила вдоль лазерного маркера.

4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что в приемнике фотодатчики располагают по периметру прямоугольника в виде рамки, лежащей в рабочей плоскости, и фиксируют пересечение рассеянных 4 лазерных лучей с фотодатчиками на каждой из сторон рамки и далее по пересечению двух воображаемых линий, проходящих через фотодатчики, принявшие сигнал, с противоположных сторон рамки, определяют координаты точки пересечения данных воображаемых линий, которая и указывает на направление лазерного маркера.

5. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что в приемнике фотодатчики располагают по периметру двух прямоугольников в виде двух рамок так, чтобы они располагались в двух параллельных плоскостях и параллельно рабочей плоскости и одна рамка была больше второй и фиксируют пересечение 4 рассеянных лазерных лучей с фотодатчиками на каждой из сторон обеих рамок и далее на каждой рамке по пересечению двух воображаемых линий, проходящих через фотодатчики, принявшие сигнал, с противоположных сторон рамки, определяют координаты точки пересечения данных воображаемых линий на каждой рамке, после чего строят воображаемую линию, проходящую через обе полученные точки, которая и указывает на направление и пространственное положение лазерного маркера.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в лазерном маркере рассеивают лазерный луч в плоскости и одновременно вращают ее вокруг воображаемой оси, проходящей вдоль лазерного маркера, а на приемнике, состоящем по меньшей мере из двух частей, расположенных в одной рабочей плоскости, но на расстоянии друг от друга, в каждой из частей фиксируют одновременное пересечение рассеянного лазерного луча по меньшей мере с двумя фотодатчиками, разнесенными на расстоянии друг от друга, и получают воображаемые линии пересечения вращаемых плоскостей рассеянного лазерного луча с рабочей плоскостью, и по пересечению полученных воображаемых линий между собой получают координаты точки в рабочей плоскости, в которую направлен лазерный маркер.

7. Способ по п.1 или 6, отличающийся тем, что каждая из частей приемника состоит из множества фотодатчиков, расположенных по кругу, являющемуся основанием конуса и лежащему в рабочей плоскости, а на вершине конуса располагают единичный фотодатчик и по одновременному пересечению плоскости рассеянного лазерного луча с единичным фотодатчиком на вершине конуса и с двумя фотодатчиками в основании конуса вычисляют пространственное расположение плоскости рассеянного лазерного луча, а по пересечению полученных таким образом плоскостей с обеих частей приемника вычисляют направление и пространственное положение лазерного маркера.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что как минимум 2 луча рассеивают в двух пересекающихся под острым углом плоскостях так, чтобы воображаемая линия их пересечения была перпендикулярна лазерному маркеру, а биссектриса острого угла их пересечения проходила параллельно лазерному маркеру, а на стороне приемника с помощью разнесенных на разном расстоянии друг от друга множества фотодатчиков, расположенных в одной рабочей плоскости, определяют величину расхождения упомянутых плоскостей и, заранее зная величину острого угла их пересечения, вычисляют расстояние от лазерного маркера до рабочей плоскости.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют лазеры и фотодатчики, функционирующие в инфракрасном диапазоне.

10. Комплекс для бесконтактного управления, включающий в себя лазерный маркер, состоящий из одного или нескольких лазеров и одного или нескольких рассеивателей, выполненных с возможностью рассеивания лазерных лучей в плоскость, и приемник, состоящий из фотодатчиков, выполненных с возможностью реагировать на попадание рассеянного света от упомянутых лазеров, и процессор, связанный с фотодатчиками приемника.

11. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что рассеиватель выполнен из цилиндрического зеркала в форме дугообразной выпуклой светоотражающей пластины, которая установлена так, чтобы лазерный луч проходил по касательной к поверхности пластины.

12. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что рассеиватель выполнен в виде по меньшей мере одной тонкой цилиндрической двояковогнутой линзы.

13. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что в лазерном маркере используют 4 лазера и 4 рассеивателя, причем рассеиватели развернуты в противоположные стороны, а в приемнике фотодатчики установлены по периметру одного или двух прямоугольников.

14. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что в лазерном маркере лазер располагают вдоль корпуса лазерного маркера а рассеиватель закрепляют на оси вращения, которая также расположена вдоль корпуса лазерного маркера, и его приводят во вращение с помощью электродвигателя, а приемник состоит из двух частей, каждая из которых состоит из множества фотодатчиков, расположенных по кругу.

15. Комплекс для бесконтактного управления по п.10 или 14, отличающийся тем, что обе части приемника сделаны в виде конусов, основания которых в виде кругов расположены в рабочей плоскости, и на них по кругу закреплены фотодатчики, а на вершинах конусов закреплены единичные фотодатчики.

16. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что в лазерном маркере по меньшей мере два лазера и два связанных с ними рассеивателя устанавливают таким образом, чтобы полученные плоскости рассеянных лучей располагались в пространстве под острым углом друг к другу, а воображаемая линия их пересечения проходила перпендикулярно к корпусу лазерного маркера.

17. Комплекс для бесконтактного управления по п.10, отличающийся тем, что в качестве источника лазерного излучения используют полупроводниковый лазерный диод в инфракрасном диапазоне, а в приемнике в качестве фотодатчиков используют фотодиоды, способные улавливать свет в инфракрасном диапазоне.