SU1115015A1

SU1115015A1 - Device for controlling adaptive robot

Info

Publication number: SU1115015A1
Application number: SU823509928A
Authority: SU
Inventors: Аристарх Георгиевич Белов
Original assignee: Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1984-09-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АДАПТИВНЬМ РОБОТОМ, содержащее последовательно соединенные первый фотодатчик , первый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер и элемент ,ЗАПРЕТ, последовательно включенные второй фотодатчик, второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик , а также последовательно соединенные элементы Р1ПИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертый элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второму 1Ьходу элементаЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучени оптически св зан с первым и § вторым фотодатчиками, отличающеес тем, что, с целью расши (Л рени функциональных возможностей устройства, оно содержит второй источник излучени и последовательно соединенные третий фотодатчик, четвертый элемент НЕ, п тый элемент И и третий триггер, второй вход которого подключен к второму выходу устройства , а выход - к второму входу ре:л версивного счетчика, второй вход п 2 того элемента И соединен с выходом датчика скорости, второй источник :л излучени оптически св зан с третьим фотодатчиком.A DEVICE FOR CONTROLLING AN ADAPTABLE ROBOT containing the first photosensor connected in series, the first element NOT, the first element AND, the first trigger and the element BAN, the second photosensor connected in series, the second element NOT, the second element AND and the reversible counter, as well as the series-connected elements R1PI the third element is NOT, the third element is AND, the second trigger and the fourth element is AND, the second input of which is connected to the output of the speed sensor and to the second inputs of the first and second elements AND, and the output to the second 1b output the BURNING element, the output connected to the first output of the device, the output of the first photo sensor is connected to the second input of the first trigger, the output of the first element is NOT connected to the second input of the second trigger, the output of the second element is NOT connected to the second input of the third element And, the output of which is connected to the second output of the device, the outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the third input of the second element AND, and the first radiation source is optically connected to the first and § second photosensors , characterized in that, in order to expand (to maximize the functionality of the device, it contains a second radiation source and a third photosensor connected in series, a fourth element NOT, a fifth And element and a third trigger, the second input of which is connected to the second output of the device and - to the second input of the re: 1 version of the counter, the second input n 2 of that element I is connected to the output of the speed sensor, the second source: 1 the radiation optically connected to the third photosensor.

Description

1 Изобретение относитс к робототех нике, и может быть использовано при изделии адаптивных роботов. Устройство дл управлени адаптивным роботом, содержащее линейку фотодатчиков, датчик скорости конвейера и блок управлени l . Однако это устройство вл етс сложным. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс устрой ство, содержащее последовательно сое диненные первый фо-тодатчик, первый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер и элементы ЗАПРЕТ, после довательно включенные второй фотодат чик, второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик, а также последовательно соединенные Элемент ИЛИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертый элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости конвейера и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второму входу элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго Триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучени оптически св зан с первым и вторым фотодатчиками 2j . Недостатком известного устройства вл етс то, что оно предназначено дл совмещени центра охвата с центрами объектов только круглой формы и не работоспособно с широким классом объектов, центры которых совпада ют с центрами описанных вокруг них окружностей. I Цель изобретение-расширение функ циональных возможностей устройства за счет взаимодействи с предметами определени центров объектов, совпадающих с центрами описанных вокруг объектов окружностей. Цель достигаетс тем, что в устройство , содержащее последовательно соединенные первый фотодатчик, пер152 вый элемент НЕ, первый элемент И, первый триггер, и элемент ЗАПРЕТ, последовательно включенные второй фотодатчик , второй элемент НЕ, второй элемент И и реверсивный счетчик, а также последовательно соединенные элементы ИЛИ, третий элемент НЕ, третий элемент И, второй триггер и четвертьй элемент И, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости конвейера и к вторым входам первого и второго элементов И, а выход - к второмуВХОДУ элемента ЗАПРЕТ, выходом соединенного с первым выходом устройства, выход первого фотодатчика подключен к второму входу первого триггера, выход первого элемента НЕ соединен с вторым входом второго триггера, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым выходом устройства, выходы реверсивного счетчика подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, а первый источник излучени оптически св зан с первым и вторым фотодатчиками, введены второй источник излучени и последовательно соединенные третий фотодатчик, четвертый элемент НЕ, п тый элемент И и третий триггер, второй вход которого подключен к второму выходу устройства , а выход - к второму входу реверсивного счетчика, второй вход п того элемента И соединен с выходом датчика скорости, а второй источник излучени оптически св зан с третьим фотодатчиком. На чертеже изображена функциональна схема устройства. Устройство содержит первый элемент НЕ 1, первый, второй и третий фотодатчики 2-4 соответственно, первый элемент НЕ 5, первый элемент И 6, первый и второй триггеры 7 и 8 соответственно, второй элемент И 9, элемент ЗАПРЕТ 10, второй элемент НЕ 11, третий элемент И 12, третий триггер 13, третий элемент НЕ 14, четвертый элемент И 15, реверсивный счетчик 16, элемент ИЛИ 17, четвертый элемент НЕ 18, п тый элемент И 19, конвейер 20, предмет 21, первый и второй источники 22 и 23 излучени соответственно; X и У - выходные сигналы устройства, 1 - длина предмета.1 The invention relates to robotics, and can be used when building adaptive robots. A device for controlling an adaptive robot containing a line of photo sensors, a conveyor speed sensor and a control unit l. However, this device is complex. The closest technical solution to the invention is a device containing successively connected first sensor, first element NOT, first AND element, first trigger and BAN elements, successively connected second photo sensor, second element NOT, second AND element and reversing counter, as well as series-connected Element OR, the third element is NOT, the third element is AND, the second trigger and the fourth element is AND, the second input of which is connected to the output of the speed sensor of the conveyor and to the second inputs of the first and second el And the output to the second input of the BANCH element, the output connected to the first output of the device, the output of the first photo sensor is connected to the second input of the first trigger, the output of the first element is NOT connected to the second input of the second Trigger, the output of the second element is NOT connected to the second input of the third element And, the output of which is connected to the second output of the device, the outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the third input of the second element AND, and the first radiation source is optically connected to and second photosensors 2j. A disadvantage of the known device is that it is intended to combine the center of coverage with the centers of objects of only round shape and does not work with a wide class of objects whose centers coincide with the centers of the circumscribed circles around them. I The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device by interacting with objects of determining the centers of objects that coincide with the centers described around the objects of the circles. The goal is achieved by the fact that in a device containing a first photosensor connected in series, a first NO element, a first AND element, a first trigger, and a BAN element, a second photosensor connected in series, a second NO element, a second And element and a reversible counter, as well as serially connected elements OR, the third element is NOT, the third element is AND, the second trigger and the fourth element is AND, the second input of which is connected to the output of the speed sensor of the conveyor and to the second inputs of the first and second elements AND, and the output to the second INPUT of this The BREAK element connected to the first output of the device, the output of the first photo sensor is connected to the second input of the first trigger, the output of the first element is NOT connected to the second input of the second trigger, the output of the second element is NOT connected to the second input of the third element And whose output is connected to the second output of the device , the outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the third input of the second element AND, and the first radiation source is optically connected to the first and second photosensors, introducing here are the second radiation source and the third photosensor connected in series, the fourth element is NOT, the fifth element is AND, and the third trigger, the second input of which is connected to the second output of the device and the output is connected to the second input of the reversible counter, the second input of the fifth element And is connected to the output of the sensor and the second radiation source is optically coupled to the third photosensor. The drawing shows a functional diagram of the device. The device contains the first element NOT 1, the first, second and third photosensors 2-4, respectively, the first element NOT 5, the first element And 6, the first and second triggers 7 and 8, respectively, the second element And 9, the element BAN 10, the second element NOT 11 , the third element And 12, the third trigger 13, the third element NOT 14, the fourth element And 15, the reversible counter 16, the element OR 17, the fourth element NOT 18, the fifth element And 19, the conveyor 20, subject 21, the first and second sources 22 and 23 emissions, respectively; X and Y - output signals of the device, 1 - the length of the object.

3131

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном положении центр ответа робота находитс в точке С над источником 23, счетчик 16 и триггеры 7, 8 и 13 обнулены, сигналы X и У также равны нулю. Конвейером 20 перемещаетс со скоростью V предмет 21. Принцип наведени схвата на центр предмета 21 заключаетс в том, что схват, перемещаемый приводом поперечной степе1Ш подвижности робота со скоростью V по катету СА, и предмет, двига сь по катету равнобедренного треугольника САБ, встречаютс в точке А.In the initial position, the center of the robot's response is at point C above source 23, counter 16 and triggers 7, 8 and 13 are zero, signals X and Y are also zero. The conveyor 20 moves at a speed V of item 21. The principle of pointing the gripper onto the center of the item 21 is that the gripper moved by the transverse drive of the robot's mobility at speed V along the CA leg, and the item moving along the leg of the SAB equilateral triangle, meet at the point BUT.

Но предмет перекрывает луч фотодатчика 2 раньше, чем его центр о окажетс в точке ,3. Поэтому на отрезке оо движени центра предмета, когда перекрыт луч фотодатчика 2, схват перемещаетс со скоростью V/2. Вследствие этого после выхода предмета из-под луча фотодатчика 2 центр схвата и центр о предмета окажутс на равном рассто нии АО от точки А. Теперь предмет и схват будут двигатьс со скоростью V и их центры совмест тс в точке А.But the object overlaps the beam of the photosensor 2 earlier than its center o is at point 3. Therefore, in the segment oo of the movement of the center of the object, when the beam of the photosensor 2 is blocked, the tongue moves at a speed V / 2. As a result, after the object leaves the photo sensor 2 from under the beam, the center of the gripper and the center of the object will be at an equal distance from the AO from point A. Now the object and the gripper will move at speed V and their centers will align at point A.

Однако, когда предмет перекрывает луч фотодатчика 3, его центр О и центр схвата отсто т от точки А на рассто нии АО , и поэтому команда У на захват предмета должна вьщаватьс после того, как предмет и схват еще пройдут путь АО 1/2. Отрезок АО вычисл етс при перекрытии предметом луча фотодатчика 4. Число импульсов, пришедших за этот промежуток времени с датчика 1, пропорционально 1. Поэтому отрезок АО определ етс делением частоты импульсов на два.However, when the object overlaps the beam of the photosensor 3, its center O and the center of the gripper are spaced from the point A at the distance of the AO, and therefore the command Y for grabbing the object must expand after the object and the gripper have traveled the AO 1/2 path. The segment AO is calculated when the photosensor 4 overlaps the object with the beam. The number of pulses that have come from sensor 1 during this period is proportional to 1. Therefore, the AO segment is determined by dividing the frequency of the pulses by two.

При перекрытии предметом 21 луча фотодатчика 4 на выходе элемента НЕ 18 по вл етс сигнал и импульсы с датчика 1 через элемент И 19 и триггер 13 поступают на суммирующий вход счетчика 16. Так как триггер 13 де50154When the beam 21 of the photosensor 4 overlaps with the object 21, the signal NOT 18 appears at the output of the element 18 and the pulses from the sensor 1 through the element 19 and the trigger 13 arrive at the summing input of the counter 16. Since the trigger 13 is de 50154

лит частоту входных импульсов на два. к моменту выхода предмета из-под луча фотодатчика 4 в счетчике 16 будет записан код числа, пропорционального 1/2.lit the frequency of the input pulses by two. by the time the object leaves the photosensor beam 4, counter 16 will contain a code of a number proportional to 1/2.

При перекрытии предметом луча фотодатчика 2 по сигналу с элемента НЕ 5 срабатывает триггер 8 и импульсы с датчика 1 через элемент И 15 и пр мой вход элемента ЗАПРЕТ 10 идут по цепи X на привод поперечной степени подвижности робота.Одновременно , пока перекрыт луч фотодатчи5 ка 2, импульсы с датчика 1 через элемент И 6 поступают на счетный вход триггера 7, с выхода которого с вдвое меньшей частотой импульсы идут на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 10,When the photo sensor 2 beams overlap with the signal from the NOT 5 element, trigger 8 and pulses from sensor 1 through element 15 and the direct input of prohibit element 10 are sent along circuit X to drive the transverse degree of mobility of the robot. Simultaneously, the photo sensor beam 2 is blocked , the pulses from the sensor 1 through the element And 6 arrive at the counting input of the trigger 7, from the output of which with half the frequency less than the pulses go to the inverse input of the element BANKS 10,

0 вычеркива каждый второй импульс, пришедший на его пр мой вход. Схват робота при этом начинает двигатьс из точки С вдоль луча СД со скоростью V/2.0 deleting every second impulse that came to its direct entrance. The grip of the robot begins to move from point C along the LED beam at a speed of V / 2.

5 После выхода предмета из-под луча фотодатчика 2 импульсы датчика 1 через элемент И 6 не проход т на триггер 7, триггер 7 переводитс сигналом в нулевое положение и кажQ иый импульс датчика 1 через элемент И 15 и элемент ЗАПРЕТ 10 проходит в цепь X. Схват станет перемещатьс со скоростью V.5 After the object emerges from under the beam of the photosensor 2, the pulses of sensor 1 through element And 6 do not pass to trigger 7, trigger 7 is transferred to zero position by the signal and each pulse of sensor 1 through element 15 and element BAN 10 passes to circuit X. The grab will travel at speed V.

При перекрытии предметом луча фотодатчика 3 импульсы датчика 1 через элемент И 9 проход т на вычитающий вход счетчика 16. Когда счетчик обнулитс , т.е. предмет и схват пройдутWhen the photo sensor 3 covers the object with a beam, the pulses of sensor 1 through element 9 are passed to the subtracting input of counter 16. When the counter is reset, i.e. the subject and the grip will pass

Н1Н1

рассто ние АО , через элементы ИЛИ 17, НЕ 14 и И 12 вьщаетс сигнал У о совмещении центров схвата и предмета 21. Одновременно триггер 8 переводитс в нулевое положение, прерыва управление приводом поперечной , степени подвижности робота от устройства по цепи Х и управление передаетс системе программного управле- . ни роботом.the distance AO, through the elements OR 17, NOT 14 and AND 12, the signal Y about combining the centers of the gripper and the object 21 is entered. Simultaneously, the trigger 8 is transferred to the zero position, interrupting the control of the transverse drive, the degree of mobility of the robot from the device X and the control is transferred to the system software control not a robot.

Claims

DEVICE FOR CONTROLLING AN ADAPTIVE ROBOT, comprising a first photosensor, a first element NOT, a first AND element, a first trigger and a PROHIBIT element, a second photosensor, a second NOT element, a second AND element and a reversible counter, as well as OR elements connected in series, the third the element is NOT, the third element is AND, the second trigger and the fourth element is AND, the second input of which is connected to the output of the speed sensor and to the second inputs of the first and second elements And, and the output to the second% stroke of the element PRET, by the output of the device connected to the first output, the output of the first photosensor is connected to the second input of the first trigger, the output of the first element is NOT connected to the second input of the second trigger, the output of the second element is NOT connected to the second input of the third AND element, the output of which is connected to the second output of the device, the outputs of the reversible counter are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the third input of the second element And, and the first radiation source is optically coupled to the first and second photosensors, characterized in then, in order to expand the functionality of the device, it contains a second radiation source and a third photosensor connected in series, a fourth element NOT, a fifth AND element and a third trigger, the second input of which is connected to the second output of the device, and the output to the second input of the reversible counter, the second the input of the fifth element And is connected to the output of the speed sensor, and the second radiation source is optically coupled to the third photosensor.

SU,. „1115015