ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Датчики внешней информации из "Промышленные работы для миниатюрных изделий " Датчики внешней информации предназначены для контроля за состоянием объекта манипулирования промышленного робота. С помощью этих датчиков можно определять положение объекта, его форму и другие признаки. Если для роботов, работающих по жесткой программе, вполне приемлемы сравнительно простые датчики, то для интеллектных роботов, обладающих способностью адаптации к внешней обстановке за счет соответствующего выбора программы действий, необходим развитый аппарат очувствления. Датчики внешней информации должны иметь высокие точность, надежность и большой ресурс работы. Кроме того, они должны быть малогабаритными для удобства установки в захвате робота, иметь минимальную массу для снижения негативного влияния на динамические характеристики привода робота и обладать достаточной жесткостью, обеспечивающей высокую точность определения положений [27]. [c.86] При распознавании объектов с помощью слуховых сенсорных устройств можно воспринимать сигналы от самого объекта и непосредственно от оператора, подаваемые голосом. Устройства слуха чаще используют для целей измерения и обнаружения объекта, чем для распознавания образов. [c.87] Простейшими осязательными датчиками внешней информации, служащими для обнаружения момента соприкосновения руки робота с объектом, являются контактные датчики (переключатели, предельные выключатели). С их помощью определяется положение объекта и осуществляется управление движением захвата. Помимо выполнения простейших действий (захватывание объекта, изменение направления движения) путем соответствующей установки переключателей на руке и в захвате с использованием логической схемы можно также оценивать относительное положение робота и объекта, управлять приводом руки для обхода препятствий и т. п. Применение легких и малогабаритных микропереключателей обеспечивает более высокие точность и возможность взаимодействия с неметаллическими объектами. Однако микропереключатели не могут работать в условиях повышенной температуры и имеют меньшую надежность, так как для них опасны удары при соприкосновении с объектом. [c.87] В качестве микроминиатюрных предельных выключателей вместо микропереключателей можно использовать полупроводниковые датчики давления при соответствующем выборе порога их срабатывания. Устройства осязания позволяют получить тактильную информацию, которую можно использовать для распознавания состояния поверхности предметов и их свойств (массы, эластичности и др.). Манипулятор (механическая рука), оснащенный тактильными датчиками, обладает в определенной мере чувством осязания . Это особенно важно при манипулировании объектами с малой жесткостью, когда кроме датчиков, фиксирующих соприкосновение с изделием, необходимы датчики непрерывной информации о значении усилия захватывания. [c.87] Тактильный анализатор может быть выполнен из порошкообразного графита, пенопластов с графитовым наполнением, кремниевой резины, армированной графитом или металлом. Недостатком графитовых материалов является изменение их электрического сопротивления при поглощении влаги и газов. Датчик, выполненный на основе токопроводящей резины, содержит множество контактных элементов, располагаемых на пальцах захвата, общий контакт которых представляет собой гибкую герметичную оболочку из токопроводящей резины с низким электрическим сопротивлением. Ответные контакты нанесены на поверхность пальцев в виде металлических пленок, изолированных от основания пальцев. При захватывании объекта наружная резиновая оболочка прогибается, обеспечивая многоточечный контакт элементов в соответствии с профилем изделия, а информация об усилии захватывания направляется в устройство управления манипулятором. Наряду с пьезоэлектрическими пленочными датчиками за рубежом применяют тактильные элек-третные сенсорные устройства, обладающие высокой линейностью. Электрет относится к материалам, перманентно сохраняющим электрический заряд. Его можно создавать из полимерных пленок 3 (например, тефлона толщиной 13—15 мкм), металлизированных алюминием 2 (рис. 3.14). В процессе изготовления пленочной мембране сообщается электрический заряд до 100 В с помощью электронного луча, коронного разряда или термическим путем. Мембрана из металлизированной пленки 3 размещается в захвате 5 робота между эластичным защитным слоем 1 и проводящей пластиной 4 на расстоянии 70 мкм от нее. Таким образом, датчик по принципу действия напоминает конденсатор. При изгибании мембраны изменяется емкость датчика, а вместе с ней — напряжение, обусловленное зарядом, конденсатора. [c.88] Сигналы тактильных датчиков могут быть введены в ЭВМ длй управления усилиями и моментами, развиваемыми роботом при выполнении технологических операций [И I. [c.89] К датчикам внешней информации бесконтактного типа относятся электромагнитные, ультразвуковые, струйные и оптические. Основным их преимуществом по сравнению с контактными датчиками является исключение возможности удара о поверхность объекта или ненадежного контакта. Из перечисленных бесконтактных датчиков внешней информации остановимся более подробно на струйных датчиках, работа которых аналогична работе фотоэлектрических и электромагнитных датчиков. Например, пневматические микрометры, широко используемые для измерения очень малых зазоров, можно применять в качестве бесконтактных выключателей. Однако при общей высокой чувствительности они не позволяют обнаружить объект, если он удален более чем на 1 мм. При определенных условиях с помощью струйных датчиков можно измерять расстояния, превышающие диаметр сопла примерно в 50 раз. В этом случае пневмоструя ведет себя подобно световому пучку. Следует отметить, что чувствительность струйных датчиков может быть даже выше, чем оптических, хотя при измерении движущихся объектов их размеры могут оказаться значительными вследствие движения воздуха вокруг самих объектов. [c.89] Если значение выбрано меньше рекомендуемого, то при торможении смежной струи питания ( 2, рт) объектом возникает радиальный поток, отклоняющий основную струю ( П1, Рт). соосную с опознаваемым отверстием, и датчик начинает работать в режиме усилителя, реализуя зависимость ръ — рв1 — сру, где р — максимальное значение рв1 в основном приемном канале ру = рцз с — коэффициент усиления. [c.91] Из систем очувствления, воспринимающих информацию от внешней среды, наиболее важной является зрительная, так как она обеспечивает восприятие основной доли информации, лежащей за пределами возможностей тактильных датчиков. В последнее время в СССР, а также в ряде развитых зарубежных стран проводятся интенсивные исследования по созданию систем технического зрения для транспортных, технологических и других интеллектных роботов, так как возможности автоматических систем, оснащенных устройствами визуального восприятия информации, резко возрастают [14, 30]. [c.92] Предельно допустимая скорость движения объекта в плоскости, перпендикулярной оси камеры (при четкости изображения порядка 300 линий) 1/д = 3-10 ЕЦ), где Е — расстояние от камеры до объекта наблюдения. [c.93] Вернуться к основной статье