SU1218406A1

SU1218406A1 - Device for determining parameters of object positions

Info

Publication number: SU1218406A1
Application number: SU843792533A
Authority: SU
Inventors: Юрий Данилович Жаботинский; Владимир Александрович Малышев; Алексей Александрович Сердцев; Юрий Анатольевич Ушаков
Original assignee: Андроповский авиационный технологический институт
Priority date: 1984-09-18
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1986-03-15

Abstract

Изобретение относитс к области технической кибернетики, в частности оно может быть использовано при построении систем технического зрени промышленных роботов. Изобретение позвол ет повысить точность определени пар -метров положени объектов путем введени описани всех положений изображени объектов с помощью так назьгоаемого годографа изображени , формировани дискретного числа зон, в которых совмещаютс крайние нижние точки объек- :: тов, и вьщелени необходимого числа датчиков, при считьшаини информации с которых можно различить все возможные положени . Дл этого в предложенном техническом решении с помощью функциональных преобразователей и групп сумматоров осуществл етс определение координат центра и угла поворота захвата соответствующих дателей, которые через выходной регистр выдаютс в систему управлени роботом. 1 ил. (О с Ю 00 йьThe invention relates to the field of technical cybernetics, in particular, it can be used in the construction of technical vision systems for industrial robots. The invention makes it possible to increase the accuracy of determining the vapor-meters of the position of objects by introducing a description of all positions of the image of objects using the so-called image hodograph, forming a discrete number of zones in which the lowest points of the objects are combined, and allocating the required number of sensors when matching a line information from which it is possible to distinguish all possible positions. To do this, the proposed technical solution uses functional transducers and groups of adders to determine the coordinates of the center and the angle of rotation of the grip of the respective recipients, which are output via the output register to the robot control system. 1 il. (Oh with yu 00 y

Description

Изобретение относитс к автоматике , в частности к устройствам дл определени параметров положени объектов, и .может быть использовано при построении системы технического зрени промышленных роботов.The invention relates to automation, in particular, to devices for determining the position parameters of objects, and can be used in the construction of a technical vision system for industrial robots.

Цель изобретени - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый 2 элемент задержки , источник 3 напр жени , первый триггер 4, элемент И 5, регистр 6 сдвига, первый счетчик 7, второй счетчик 8, второй триггер 9, ждущий мультивибратор 10, третий счетчик 11 первую группу 12,13 регистров, преобразователь 14 кодов, выполненный, например, в виде посто нного ЗУ, первый блок пам ти 15, выполн ющий функции функционального преобразовател , выходной регистр 16, телевизионный датчик 17, инвертор 18, вторую группу 19,20 регистров, первую группу 21 инверторов, первый сумматор 22 третий триггер 23, второй элемент задержки 24, вторую группу инверторов 25, второй сумматор 26, первую группу 27,28 сумматоров, депшфраторы 29, 30, коммутаторы 31,32, выполненные в виде мультиплексоров, второй блок 33 пам ти и третий блок 34 пам ти, выполн юпще функции функциональных преобразователей, и вторую группу 35,36 сумматоров.The device contains a pulse generator 1, the first 2 delay element, the voltage source 3, the first trigger 4, the element 5, the shift register 6, the first counter 7, the second counter 8, the second trigger 9 waiting for the multivibrator 10, the third counter 11 the first group 12 , 13 registers, converter 14 codes, executed, for example, in the form of a constant memory, first memory block 15, performing functions of a functional converter, output register 16, television sensor 17, inverter 18, second group 19.20 registers, first group 21 inverters, first adder 22 third tr igger 23, second delay element 24, second group of inverters 25, second adder 26, first group 27.28 adders, depotrators 29, 30, switches 31.32, made in the form of multiplexers, second memory block 33 and third memory block 34 , performed the function of functional converters, and the second group of 35.36 adders.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

На этапе обучени производитс анализ изображени . Дл этого вводитс пон тие годографа изображени . Под годографом изображени принимают отрезок пр мой, ограниченный крайними нижней и верхней точками изображени .At the training stage, image analysis is performed. For this, the notion of image hodograph is introduced. Under the hodograph, images are taken as a straight line bounded by the extreme lower and upper points of the image.

На этапе обучени оператором определ ютс все положени детали, где годограф образован различными вершинами . Затем производитс наложение всех изображений друг на друга, при этом совмещаютс крайние нижние точки. Нумеруютс получившиес зоны и производитс определение минимального числа датчиков, при считывании информации с которых можно различить все возможные положени .At the training stage, the operator determines all the positions of the part where the hodograph is formed by different vertices. Then, the overlay of all the images on each other is performed, with the lowest points aligned. The resulting zones are numbered and the minimum number of sensors is determined, when reading information from which all possible positions can be distinguished.

Рассмотрение рабочего режима начинают с момента, когда триггер 4Consideration of the operating mode starts from the moment when the trigger 4

сброшен, при этом элемент И 5 открыт, а также разрешен счет в счетчиках 8, II и запрещен в счетчике 7, регистр 6 установлен в нулевом состо нии.reset, while element 5 is open, and the counting is allowed in the counters 8, II and is disabled in counter 7, register 6 is set to zero.

Импульсы с генератора 1 поступают на счетчик 8, к старшему разр ду которого подключен счетчик 1I, коды с которых через мультиплексоры 31,32 поступают на дешифраторы 29,30 горизонтальной и вертикальной развертки, в результате чего производитс после- дователы 3э1й опрос мишени датчика 17 {развертка идет по строкам снизу вверх) .The pulses from generator 1 are sent to counter 8, to the higher bit of which counter 1I is connected, the codes from which, through multiplexers 31.32, go to 29.30 horizontal and vertical scanning decoders, as a result of which the sensors 3e1 poll the 17 target sweep goes in rows from the bottom up).

Как только текущий элемент изображени будет перекрыт деталью, положительный переход с выхода датчика 17 установит второй триггер 9 в единичное состо ние, при этом отрицательный перепад с инвертирующего выхода этого триггера вызов ет запись в регистрах 12-и 19 значений координат крайней нижней точки. По мере дальнейшего сканировани изображени As soon as the current pixel is covered by the detail, a positive transition from the output of sensor 17 will set the second trigger 9 to one, and a negative differential from the inverting output of this trigger will cause the coordinates in the registers 12 and 19 of the lowest point coordinates. As you further scan the image

триггер 23 будет устанавливатьс в единичное состо ние вс кий раз, когда элемент изображени будет перекрыт деталью; последний раз установитс в единичное состо ние, когдаthe trigger 23 will be set to one state any time the pixel is covered by the part; will be last set to one when

будет пройден самьй верхний элемент изображени детали.the top picture element itself will be traversed.

Совместно с каждой установкой триггера 23 в единичное состо ние производитс запись в регистры 13,In conjunction with each installation of the trigger 23 in a single state is written to the registers 13,

20 текущих координат. Текущее значение координат на регистры 12,13, 19,2-0 поступает со счетчиков 8,11. Когда будет произведено все сканирование изображени , в регистрах 13,20 current coordinates. The current value of the coordinates on the registers 12,13, 19,2-0 comes from counters 8.11. When the entire image scan is done, in registers 13,

20 останутс координаты крайней верхней точки изображени детали.20 the coordinates of the extreme top of the part image will remain.

Отрицательный перепад на выходе старшего разр да счетчика I1, говор щий о конце сканировани , инвертиру сь , вызывает установку триггера 4 в единичное состо ние. Второй элемент задержки 24 необходим дл надежного срабатывани триггера. Это вызывает прекращение счета в счетчикак 8,11 закрываетс элемент И 5, разрешаетс работа счетчика 7, переключаютс мультиплексоры 31,32, разрешаетс работа регистра 6. Информаци из регистров 19,20 поступает наA negative differential at the output of the most significant bit of counter I1, which speaks of the end of the scan, inverts and triggers the trigger 4 to be set to one. The second delay element 24 is required for reliable triggering. This causes the termination of the count in counter 8.11, element 5 is closed, counter 7 is resolved, multiplexers 31.32 are switched, register 6 is resolved. Information from registers 19.20 goes to

сумматор 22. Инвертирование значени входной величины в инверторах 2I и наличие единицы на входе начального переноса сумматора 22 необходимо дл образовани дополнительного кода дл проведени операции вычитани . Аналогично происходит вычисление результата во втором сумматоре 26. Полученные значени поступают в блок 34 пам ти, где вычисл ютс значени тригонометрических функций, которые поступают в блок пам ти 15. Коды опрашиваемых точек поступают на другой вход блока с выхода счетчика 7, С выхода блока 15 полученные значени поступают на сумматоры 27,28, где происходит их суммирование с кодами регистров 12 и 19 соответственно. Значени полученных координат с выходов сумматоров 27,28 поступают через мультиплексоры 31,32 на дешифраторы 29,30.adder 22. Inverting the value of the input value in the inverters 2I and the presence of a unit at the input of the initial transfer of the adder 22 is necessary to form an additional code for the operation of the subtraction. Similarly, the result is calculated in the second adder 26. The values obtained go to memory block 34, where the values of trigonometric functions are calculated, which go to memory block 15. The codes of the polled points go to another input of the block from the output of the counter 7, From the output of block 15 the values obtained are fed to adders 27.28, where they are summed with the codes of registers 12 and 19, respectively. The values of the obtained coordinates from the outputs of the adders 27.28 are transmitted through multiplexers 31.32 to the decoders 29.30.

Сигнал с выхода датчика 17 поступает на информационный вход регистра 6. По сигналам с генератора 1 производитс последовательньй опрос всех точек. В результате опроса информаци о точках будет записана в регистре 6, с которого информаци поступает на преобразователь 14 кодов . Последний преобразует код с регистра 6 в код номера положени , который поступает в блок 33, на другие входы которого поступают значени тригонометрических функций. С выхода блока 33 полученные значени поступают в выходной регистр 16, а также на сумматоры 35,36, где суммируютс со значени ми кодов с регистров 12 и 19 соответственно. Значени координат центра захвата поступают в регистр 16.The signal from the output of the sensor 17 is fed to the information input of the register 6. According to the signals from the generator 1, all the points are sequentially polled. As a result of the survey, information about the points will be recorded in register 6, from which information is sent to the converter 14 codes. The latter converts the code from register 6 into the code of the position number, which enters block 33, the other inputs of which receive the values of trigonometric functions. From the output of block 33, the values obtained go to output register 16, as well as to adders 35.36, where they are summed with the code values from registers 12 and 19, respectively. The coordinates of the center of the capture come in register 16.

Как только будет произведен опрос всех точек ( коэффициент пересчета счетчика 7 равен числу опрашиваемых точек), по отрицательному перепаду с выхода старшего разр да этого счетчика произойдет запись выходных значений в регистр 16, а также опрокидывание ждущего мультивибратора 10, импульс с выхода которого опрокинет триггер 4, и процесс повторитс заново.As soon as all points are polled (the conversion factor of counter 7 is equal to the number of polled points), the negative difference from the high-order output of this counter will record the output values into register 16, as well as the rollover of the waiting multivibrator 10, the pulse from which will overturn trigger 4 , and the process is repeated.

Claims

Invention Formula

A device for determining the position parameters of objects, containing the first counter, the inputs of which are connected to a pulse generator and to one output of the first trigger, and the output connected to one input of the first

(ABOUT

t5

20

25

e 5 2I84064

memory unit, the first delay element connected to the pulse generator, with one input of the And element and with one input of the shift register, another input of which is connected to the corresponding output of the first trigger, the second counter, the inputs of which are connected to the pulse generator and with another output of the first trigger, and the output is connected to one input of registers of the first group and to one input of one switch and the third counter, the other input of which is connected to the corresponding output of the first trigger, a television sensor, whose inputs It is connected to decoders connected to the outputs of the respective switches, and the output of the television sensor is connected to the third input of the shift register and to one input of the second trigger, the other input of which is connected to a voltage source, and the output is connected to another input of one register of the first group, code converter whose input is connected to the output of the shift register, and the output is connected to one input of the second memory block, the output of which is connected to one input of the output register, the other input of which is connected to the corresponding second trigger, characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, it contains an inverter, the input of which is connected to the output of the third counter, and the output is connected to the input of the second delay element and to one input of the first trigger, another input which is connected to the output of the second delay element, the second group of registers, one inputs of which are connected to the outputs of the second trigger and the third counter, the first group of inverters, the inputs of which are connected to the outputs of the first register of the second groups, the first adder, whose inputs are connected to the outputs of a voltage source, inverters of the first group and the corresponding register of the second group, the second group of inverters, whose inputs are connected to the outputs of one register of the first group, the second adder, whose inputs are connected to a voltage source, outputs of inverters the second group and the second register of the first group, the third memory block.

thirty

35

40

45

50

the inputs of which are connected to the inputs of the first and second adders, and the output is connected to other inputs of the first and second memory blocks, the first group of adders, one inputs of which are connected to the outputs of the first memory block, and the outputs are connected to other inputs of the respective switches, the third trigger, the inputs of which are connected to the outputs of the television sensor and the element And, and the output is connected to other inputs of the respective registers of the first and second goupp, waiting multivibrator, input

which is connected to the output of the first counter, and the output is connected to another input of the first trigger, and the second

a group of adders, one of the inputs of which is connected to the outputs of the second memory block, and the outputs are connected to other inputs of the output register, while the output of the first register of the first group is connected to other inputs of one of the adders of the first and second groups, and the output of the first register of the second group is connected to other inputs of other adders of the first and second groups.