Големина на текста:
Дейността на човек в прозиводствения процес се характеризира с това, че извършваните
от него движения за въздействие върху работния орган или работните средства се
оптимизират съобразно с неговите усещания. Машинното манипулиране трябва да бъде
адекватно на човешката представа за неговите принципи на действие. Съществуват
принципи на действие, при които командите на управление на движещите се механизми са
зависими от определени актуални свойства на обекта, или неговата среда. Техническите
средства, които обхващат тези актуални свойства, оценяват ги и ги довеждат до
управлението, се наричат опознавателена система. Манипулационна система, снабдена с
опознавателна система се нарича сензорно водима. Сензорите са устройства в работното
пространство, чрез които се подават сигнали в управлението и те представляват
опознаваелната или сензорната система.
Опознавателната система трябва да отговаря на изискването да се координира
взаимодействието между множеството от сигнали, които постъпват и множеството от
команди, които се подават при манипулирането. Когато се постигне това изискване и
когато то отговаря на човешките мисловни процеси, в конктретната обстановка, казваме че
роботът има изкуствен интелект.
Като първа концепция може да се смята реализирането на опознавателна система, имаща
биологичен прототипи специално тази на човека. Главната разлика се състои в това, че
човек по отношение на възможностите за усещане и универсално приспособен, докато за
манипулационните устройства това изискване от техническо и икономическо гледище е
нито възможно, нито е необходимо. Универсалността се отнася както до вида и обхвада на
сензорите, така и до възможностите за преработка на тяхната информация.
Втората концепция се сътои в това, че сензорите на манипулаторите може да се
специализират, като същевременно се ограничи и тяхната функция.
Друга съществена разлика между усещанията на човека и на манипулационната система
се състои в това, че при необходимост последната може да се използва там, където от
физиоллогична гледна точка не е възможно участието на човек.
Оттук следва и третата концепция, че усещанията на роботите може да се отклоняват
значително от усещанията на човека по отношение на а) областите, в които работят; б)
работните условия; в) физическия характер на придобиваемата информация. Към
специфиакта на работните условия трябва да се присъедини и това, че чувствените
датчици може да се разпространят и поместят по най-разнообразни начини спрямо робота.
Например съществуват „виждащи ръце”, голям брой очи и др.
Опознавателните системи трябва да отговаря на целта след придобидата информация да
може да се направи заключение от самата манипулационна система за следващото
протичане на движението й. В работното пространство и в околноста на един робот
съществуват определени точки, наречени „центрове на тежестта” на опознаването.
Опознавателните процеси върху частите на манипулационното устройство служат
специално на две цели. Едната цел се състои в това да създаде възможност за реализиране
на функцията на манипулатора. За това служи например координатно измерителната
система. Задачата за такива опознавателни процеси с цел да се реализира функцията на
манипулатора може да се състои в това да спомогне за осъществяване на специфичните за
конструкцията конпесационни принципи. Един такъв принцип може да се състои в
следното: влиянието на силите, които огъват елементите при използване на подходящи
сензори да се намали до определени граници чрез противодайстващи сили, или
допълнителни връзки. Наред с процесите на опознаването на функциаята на манипултора
може да се поставят и други цели. Такава цел може да бъде например установяването на
дефекти в самата конструкция и във функционирането на маипулатора. Този вид
опознавателна система има съкратеното название DCS (Diagnostic Communication System).
Сензорните системи за роботи се развиват първоначално в роботите с твърдо
програмиране, където дават информация за вътрешното състояние на робота. Те съдържат
преобразуватели отчитащи относителното движение на звената на манипулатора –
позиция, скорост, ускорение. Техните изводи са свързани към веригите за задвижване на
системата за управление. Изходните сигнали на преобразувателите за вътрешното
състояние определят текущото състояние на звената на манипулатора по време на
изпълнение на заданието.
Информационно-измервателните системи за роботи използват преобразуватели за
измерване на:
- преместване (линейно и ъглово) – реостатни, индуктивни, взаимоиндуктивни,
капацитивни, кодови, инкрементални, фоторастерни и др., са познати от изучените до сега
дисциплини (курса по Измерване на неелектрически величини и др.)
- скорост и ускорение – индукционни, пиезопреобразуватели (F=m.a). (Тези
принципи също са познати от изучените курсове).
- сили и моменти: тензорезистори; магнитоелестични преобразуватели;
пиезоелектрични преобразуватели. Схеми на свързване.
Роботите с твърдо програмиране нямат сензори даващи информация за околната
среда.
В съвременните системи за задвижване, наред с аналоговите преобразуватели се
използват и цифрови. В тях сигналите за движение на звената на манипулатора (робота) се
обработват с хардуерни и/или програмни модули.
За реализирането на опознаването се прилага следния общ принцип. Предавател доставя
в работното пространство енергия с напълно или частично познати свойства. Някои от
тези свойства, които тррябва да се познаят се изменят по определен закон. Това изменение
се установява от приемател. В повечето случаи възприетата от предавателя информация за
енергийната форма е приспособена специално за възприемането от датчиците на
манпулатора и зависи от допълнтелна нова енергийна форма. Възприетата информация се
преава в системата на управление. Оценката на информацията в системата на управление
се основава на това , че внесената информация се сравнявасъс запаметената и се изпитва
тяхната еквивалентност или нееквивалентност. Запаметената информация представлява
едно предварително дадено предписание за опознавателните ситуации. От описания общ
принцип може да се изведат споменатите концепционални центрове на тежестта за
реализиране на опознавателна система. Тези центрове представляват същевременно една
концепция за систематизиране.. В груби черти се оказват пет различни вида опознавателни
системи.
В редица приложения на роботи за монтаж, заварки, обработка на повърхнини,
боядисване, към нивото за сервоуправление се включват прости сензори за измерване
параметри на средата, включени към веригите за сервоуправление, напр. Оптоелектронни
датчици за измерване на разстояния в локалната работна зона на ефектора (работния
орган), ултразвукови или силови сензори, които осигуряват адаптивни свойства на
изпълнителния орган при наличието на външни неопределености и смущаващи
въздействия. Предимство на тези канали за обратна връзка със средата, включени към
веригите за управление, е възможността да се реализира цикъл измерване-генериране на
сигнал за управление с честота на работния такт на сервоверигата, която осигурява висока
динамика на обратната връзка със средата. Друго предимство на тези сигнали за обратна
връзка е, че те могат да се свържат към цифрови модули за артикулационното ниво на
управление, които да реализират сложни изчислителни стратегии на адаптация в реално
време, включващи елементи на самоорганизация и обучение по данни на средата.
Сензорните системи получават съществено развитие и функции в класовете на
адаптивните роботи и роботите с елементи на изкуствен интелект. Тези класове роботи
притежават сензорна система за регистриране на физични и геометрични параметри на
средата. Преобразувателите и сензорните канали се разработват и прилагат в роботиката
като технически прототипи на сетивата на човека оператор, заменен от робот. Те може да
се класифицират според принципа на преобразуване, типа на измерваните и контролирани
физически параметри, количеството регистрирана информация за средата и подходите за
нейната обработка, анализ и приемане на решение за разпознаване и позициониране на
обектите. Въз основа на горните критерии за класификация се дефинират следните
обобщени класове сензорни устройства и системи за адаптивни роботи:
- Техническо зрение;
- Преобразуватели на разстояние (от работния орган до различни обекти) в
електрически сигнал;
- Тактилни преобразуватели и сензорни системи;
- Силови преобразуватели и сензорни системи;
- Устройства за синтез и разпознаване на реч.
Към групата на безконтоктните сензорни системи се отнася обширния клас на
системи за техническо зрение, наричани в роботиката визуални сензори за роботи.
Широкото и многостранно развитие на този клас сензорни устройства се обуславя от
редица фактори, между които по-съществени са следните:
Системите за техническо зрение изпреварват появата на роботите. Те възникват и
се развиват като едно от най перспективните приложения на изчислителните машини.
Биологическото зрение е сетивото с най-голяма информационност на човека-
оператор – до 80% от информация за средата, която човек използва за адаптивното си
поведение. Разпознаването на образи е една от функциите, които човешкият мозък
осъществява сравнително лесно. Системите за техническо зрение (СТЗ) се отличават с
широка област на приложение, излизаща извън рамките на автоматизираните
производствени технологии. Използват се в транспорта, военната техника, медицината,
космическите изследвания, системите за разпознаване на образи и др.
За възприемането на зрителната информация се използват технически
видеосензори, а за нейната обработка – компютърни системи със съответно програмно
осигуряване.
Класът на визуалните сензори включва множество реализации на СТЗ с различна
структура и предназначение. На следващата фигура е дадена структурата на СТЗ за сиво
изображение.
Структурна схема на система за техническо зрение
Възприемането на зрителната информация става посредством телевизионни
камери. По-нататък се преобразува в кодов сиганал от АЦП, подава се към кадрова памет
и след това към компютър. Цялата система за техническо зрение (СТЗ) (в литературата се
сереща още като система за компютърно зрение – СКЗ) се управялава от специализирано
управляващо устройство.
Поради ред положителни качества най-често се използват камери “видикон” или
твърдотелни камери. Изображението във видеокона се формира на фоточувствителен
полупроводников слой съставен от отделни елементи. Моделът на всеки елемент
(елементът, заедно с неговите координати се нарича пиксел) от този слой може да се
разглежда като съпротивление и кондензатор. Стойността на съпротивлението и
големината на заряда, който се снема от кондензатора, зависят от интензитета на

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Сензори и манипулатори

Към групата на безконтактните сензорни системи се отнася обширния клас на системи за техническо зрение, наричани в роботиката визуални сензори за роботи...
Изпратен от:
Martin Lazarov
на 2010-08-21
Добавен в:
Реферати
по Автоматика, изчислителна техника
Статистика:
85 сваляния
виж още
 
Подобни материали
 

Проектиране на компютърна система за измерване и обработка на сигнали от сензори


Едночиповия микрокомпютър 80C51 включва в състава си : 8 – битов централен процесор с възможност за работа и като логически процесор със система от 111 инстукции, които при тактова честота 12mhz се изпълнява за време от 1 до 4...
 

Интелигентни сензори - възможности, стандарти и приложение


Дадени са възможностите, приложението и принципа на работа на интелигентните сензори, както и създадения за тях стандарт...
 

Автоматизирана камера за нанасяне на покритие


Презентация към проекта по виртуални технологии в измервателната техника (ВТИТ), в която се описват използваните сензори и различните методи за реализиране на автоматизирането на системата...
 
Онлайн тестове по Автоматика, изчислителна техника
Тест по електрически елементи на системите за автоматизация
тематичен тест по Автоматика, изчислителна техника за Ученици от 11 клас
Общи сведения и видове датчици. Електрически генераторни датчици. Параметрични датчици. Сравняващи устройства. Изпълнителни механизми и регулиращи органи. Тематичен тест по автоматика и изчислителна техника. Въпросите са само с един верен отговор.
(Лесен)
22
34
1
24.08.2012
test 343434
изпитен тест по Автоматика, изчислителна техника за Родители от 2 клас
test 343434
(За отличници)
35 минути
1
13
1
11.09.2014
» виж всички онлайн тестове по автоматика, изчислителна техника

Сензори и манипулатори

Материал № 542625, от 21 авг 2010
Свален: 85 пъти
Прегледан: 105 пъти
Предмет: Автоматика, изчислителна техника
Тип: Реферат
Брой страници: 5
Брой думи: 1,598
Брой символи: 10,612

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Сензори и манипулатори"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала