SU944153A1 - Система наведени передающей телевизионной камеры - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к робототехнике , а точнее к роботам-манипул торам и предназначено дл  использовани  при работе в копирующем режиме с эффектом присутстви  оператора в рабочей зоне.

Известна система наведени  передающей телевизионной камеры по положению головы оператора, содержаща  датчики угловой ориентации головы, укрепленные на шлеме, блоки управлени , интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориентации телевизионной камеры tn

Однако точность передачи такой системы и ее надежность невысоки.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности путем уменьшени  веро тности потери в ориентации.

Цель достигаетс  тем, что в системе наведени  передающей телевизионной камерыПО положению головы опер атора , содержащей датчики угловой

ориентации головы, укрепленные на шламе, блоки управлени , интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориент тации телевизионной камеры, каждый датчик угловой ориентации выполнен в виде двух сильфонов, которые установлены на гибких т гах и расположены по разнье стороны от оси вращени  датчика угловой ориентации, и двух

10 тензометрических преобразователей, каждый из которых соединен с соответствующим сильфоном, каждый блок управлени  содержит последовательно соединенные нуль-орган, интегратор и диф15 ференциальный электропневмопреобразователь , а также три блока сравнени , при этом к первому и второму входам первого блока сравнени  подключены соответственно выход первого и второ20 го тензометрического преобразовател  соответствующего датчика угловой ориентации телевизионной камеры, выход первого блока сравнени  соединен 3Э с первым входом второго блока сравнени , выход которого подключен к входу соответствующего интегрирующего серво привода и к первому входу нуль-органа второй вход которого соединен с BTopu входом второго блока сравнени  и с вы ходом третьего блока сравнени , первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго тензометрического преобразовател  соответствующего датчика угло вой ориентации головы,причем каждый да чик угловой ориентации телевизионной камеры имеет пневматическую св зь с соответствующим датчиком угловой ориентации головы и с дифференциальным электропневмопреобразователем соответствующего блока управлени . На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема одного угломестного канала системы; на фиг. 2 конструкци  датчиков угловой ориентации головы. Данна  система передающей телевизионной камеры содержит датчики 1 угловой ориентации головы, выполнен-; ные в виде двух сильфонов 2 и 3 и двух тензометрических преобразователей AJ блоки 5 управлени , каждый из которых содержит нуль-орган 6, интегратор 7, дифференциальный электропневмопреобразователь 8 и три блока сравнени , датчики 12 угловой opиeнfaции телевизионной камеры, состо щие также из двух сильфонов 13 и 14 и тензометрических преобразователей 15 интегрирующие сервоприводы 16, телевизионную камеру 17, сильфоны датчиков 1 угловой ориентации голо вы устанавливаютс  на гибких т гах 18, которые креп тс  к шлему 19 опера тора, кронштейну 20 и жесткому по су 21, видео-контрольное устройство 22. Система наведени  передающей телевизионной камеры работает следующим образом. Если оператор поднимает голову, то сильфон 2 раст гиваетс , а сильфон 3 сжимаетс , и оператор чувствует сопротивление движению головы, пропорциональное ее отклонению за счет упругости самих сильфонов и наход щегос  в них воздуха. При раст жении и сжатии сильфонов 2 и 3 возникают упругие силы в гибких т гах 18. Эти силы передаютс  механически на тензо метрические преобразователи 4. Выходные электрические сигналы тензометрических преобразователей k подаютс  , 34 в блок 5 управлени  на блок 10 срав нени , который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный отклонению головы от исходного положени . При этом срабатывает нуль-орган 6 и разрывает цепь, соедин ющую выход блока 10 сравнени  и интегратора 7. Указанный сигнал отклонени  подаетс  на блок 9 сравнени , форми|эующий электрический сигнал, пропорциональный рассогласованию положений линий визировани  оператора и передающей телевизионной камеры 17 по углу места. Этот сигнал управл ет интегрирующим сервоприводом 16, выполненным, нап-риг мер, в виде двигател  посто нного тока, который отрабатывает указанное рассогласование положений. В согласованном положении пара сильфонов 2 и 13 раст нута, а 3 и k - сжата одинаково; так что электрические сигналы соответствующих тензометрических преобразователей одинаковы , одинаковы также выходные электрические сигналы блоков 10 и 11. сравнени , поэтому выходной сигнал блока 9 сравнени  равен нулю, и интегрирующий сервопривод 16 останавливаетс . Кроме того, обесточиваетс  обмотка реле нуль-органа 6 и последний соедин ет выход блока 1 О сравнени  со входом интегратора 7 Выходной электрический сигнал интегратора 7 воздействует на вход дифференциального электропневмопреобразовател  8, с выхода которого пневмосигналы подаютс  в полости пар сильфонов 3 14 и 2, 13, давление в них одновременно измен етс  так, что компенсирует усилие, прилагаемое оператором дл  раст жени  сильфонов. При этом сила давлени  воздуха внутри сильфонов компенсирует их сжатие, мышцы оператора разгружаютс , тензодатчики также разгружаютс  и электрические сигналы, снимаемые с них,станов тс  одинаковыми, выходные сигналы блоков 10 и 11 сравнени  станов тс  равными нулю, напр жение на выходе интегратора 7 перестает измен тьс . Система приходит в новое исходное положение. Дл  нормальной работы системы параметры датчиков 1 и Т2 должны быть как можно более близкими, чтобы при работе интегратора 7 выходные сигналы блоков.10 и 1.1 сравнени  были все врем - одинаковыми, а на выходе блока 9 сравнени  напр жение было

нулевым (или лежало в пределах зоны нечувствительности нуль-органа 6).

Таким образом, при рассогласовании линий визировани  телекамеры и взгл да оператора, последний воспринимает механическое сопротивление сильфонов 2 и 3 движению головы, пропорциональное ее отклонению от исходного положени .

Только при достижении согласованнего положени  линий визировани  телекамеры и взгл да оператора пропадает механическое сопротивление отклонению головы со стороны сильфонов 2

и 3.

Введение новых элементов в систему и выполнение датчиков углового положени  повышает точность системы и ее надежность.

формула изобретени 

Система наведени  передающей телевизионной камеры по положению головы оператора, содержаща  датчики угловой ориентации головы, укрепленные на шлеме, блоки управлени , интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориентации телевизионной камеры, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности и надежности пу тем уменьшени  веро тности потери ориентации, каждый датчик угловой ориентации выполнен в виде двух сильфонов , которые установлены на гибких т гах и расположены по разные стороны от оси вращени  датчика угловой ориентации, и двух тензометрических преобразователей, каждый из которых соединен с соответствующим сильфоном, каждый блок управлени  содержит последовательно соединенные нуль-орган, интегратор и дифференциальный электропневмопреобразователь , а также три блока сравнени , при этом к первому и второму входам первого блока сравнени  подключены соответственно выход первого и второго тензометрического преобразовател  соответствующего датчика угловой ориентации телевизионной камеры, выход первого блока сравнени  соединен с первым входом второг го блока сравнени , выход которого подключен к входу соответствующего интегрирующего сервопривода и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с вторым входом второго блока сравнени  и с выходом, третьего блока сравнени , первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго тензометрического преобразовател  соответствующего датчика угловой ориентации головы, причем каждый датчик угловой ориентации телевизионной камеры имеет пневматическую св зь с соответствующим датчиком угловой ориентации головы и с дифференциальным электропневмопреобразЬвателем соот ветствующего блока управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3,670,097, кл. Н О N 7/00, 20.10.69 (прототип).

Claims (1)

1. формула изобретения

   Система наведения передающей телевизионной камеры по положению голо- 25 вы оператора, содержащая датчики угловой ориентации головы, укрепленные на шлеме, блоки управления, интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориен- ₃₀ тации телевизионной камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности путем уменьшения вероятности потери ориентации, каждый датчик угловой _3J ориентации выполнен в виде двух сильфонов, которые установлены на гибких тягах и расположены по разные сторо53 6 ны от оси вращения датчика угловой ориентации, и двух тензометрических преобразователей, каждый из которых соединен с соответствующим сильфоном, каждый блок управления содержит последовательно соединенные нуль-орган, интегратор и дифференциальный электропневмопреобразователь, а также три блока сравнения, при этом к первому и второму входам первого блока сравнения подключены соответственно выход первого и второго тензометрического преобразователя соответствующего датчика угловой ориентации телевизионной камеры, выход первого блока сравнения соединен с первым входом второг го блока сравнения, выход которого подключен к входу соответствующего интегрирующего сервопривода и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения и с выходом, третьего блока сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго тензометрического преобразователя соответствующего датчика угловой ориентации головы, причем каждый дат·; чик угловой ориентации телевизионной камеры имеет пневматическую связь с соответствующим датчиком угловой ориентации головы и с дифференциальным электропневмопреобразЪвателем соответствующего блока управления.