для работы в условиях большой нагрузки на ось и неблагоприятной окружающей среды, имеют разрешающую способность ±0,036° (2500 периодов на оборот), но при максимальной допустимой частоте 50 кГц, высокие скорости вращения оси могут потребовать применения кодирующих устройств с меньшей разрешающей способностью.

Поскольку кодирующие устройства создают на выходе цифровой сигнал, их можно использовать в управляющих системах с замкнутым контуром для обеспечения непосредственной цифровой обратной связи с шаговыми двигателями или сервосистемами. Пары привод двигателя - кодирующее устройство можно устанавливать так, чтобы они находились под углом 90° друг к другу с образованием цифровой двух-осевой системы управления положением. С использованием точных рычажных передач осевые кодирующие устройства могут прослеживать линейные перемещения рычагов станков, держателей инструментов и телескопических механизмов роботов. И в этом случае непосредственное создание цифровых логических сигналов позволяет легко совмещать их с ЭВМ и микропроцессорами.

Поскольку светодиодные источники света и интегральные схемы заменили применявшиеся первоначальные лампы и схемы на дискретных компонентах, надежность кодирующих устройств значительно возросла. Пока они еще остаются самыми дорогими устройствами для измерения относительного положения оси, но их стоимость постепенно снижается.

П2.6.8. ТАКТИЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ

Тактильные датчики, т. е. датчики, реагирующие на фактический контакт или прикосновение, делятся на две обширные категории: просто реагирующие на контакт и измеряющие степень взаимодействия (например, силу сжатия зажима руки робота). Последний тип более сложный и более важный.

Простые тактильные датчики содержат конденсаторы, выполняющие роль выключателей, реагирующих на прикосновение, и механические «зонды», управляющие микровыключателями прн контакте. Наиболее простым из них является механический упор, останавливающ ifi движение в результате воздействия на него движущегося объекта,

Тактильные датчики, содержащие датчик сжатия или касания, обычно являются силовыми устройствами, сжатие илн степень взаимодействия при контакте измеряется усилием, создающим пропорциональный контрольный сигнал. Контрольную цепь можно заранее отрегулировать так, что при достижении требуемого максимального безопасного уровня усилия движение прекращается и дальнейшего сжатия не происходит.

В силовых датчиках применяется устройство, преобразующее усилие или давление в электрический сигнал. Можно использовать раз-

личные типы таких преобразователей в соответствии с уровнями усилий. Пьезоэлектрические преобразователи подходят для широкого диа пазона усилий, обладают превосходной чувствительностью и отличными характеристиками сигнала. Угольно-графитные датчики усилий, работающие на том же пр шципе, что и угольно-графитный микрофон, менее чувствительны. Датчики механического напряжения широко используются в различных областях, особенно там, где велики уровни усилий. С помощью двух или нескольких датчиков механического напряжения, образующих мостовую схему, можно измерить результирующее усилие в том случае, когда воздействие осуществляется несколькими силами. Например, можно отдельно определить сжимающую силу зажима при удерживании предмета и результирующую силу, развиваемую при его переворачивании, или можно определить результирующую силу, воздействующую на предмет.

П2 6.9. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ РОБОТА

Зрение робота (называемое также искусственным или синтетическим зрением) определяется как «автоматический прием и анализ изображений для извлечения желаемых данных с целью получения представления о месте действия или контроля за деятельностью».

Систему технического зрения робота от других визуальных датчиков (таких, как электронное сканирующее устройство считывания штрн хового кода и фотоэлектрические приборы) отличает способность ии терпретировать, идентифицировать и разл1 чать предметы или объекты, находящиеся в поле зрения, или производить их оценку и измерение (рис. П2.16). Например, применение системы технического зрения может оказаться необходимым для получения размеров детали. Инфор-

О Spa батываемые детали

Надежный корпус

Линия связ с другими ЭВМ

Рис П2.16. Структурная схема системы технического зрения

мацию о размерах нужно извлечь из наблюдаемой сцены. Таким образом, информация, приходящая от системы технического зрения, может совсем ие содержать сведений визуального характера, а только сообщение, описывающее качества или характеристики объектов, наблюдаемых системой.

Нашедшие наиболее широкое применение системы технического зрения роботов содержат одну или несколько (для трехмерного наблюдения) тв рдотельных электронных камер для наблюдения объекта в обыч ном или лазерном свете и создания цифрового изображения для последующей обработки с помощью ЭВМ. Частота, с которой камера фиксирует изображение, является функцией конкретного применения: стандартные телевизионные камеры фиксируют 60 изображений в секунду, промышленные камеры могут в зависимости от конкретных требований фиксировать больше или меньше изображений.

Информацию, поступающую от системы технического зрения, можно передавать на разнообразные периферийные устройства или на другую автоматическую аппаратуру. Для осуществления обратной связи с участием человека необходим телевизионный монитор и/или клавиатура. Для машинной обратной связи информацию можно с помощью электронных схем передавать в систему управления роботом для манипулирования рукой или в главную вычислительную машину, собирающую все сведения об обстановке на предприятии.

П2.6.10. РЕЧЕВОЕ УСТРОЙСТВО ВВОДА-ВЫВОДА ДАННЫХ

Одним из наиболее полезных способов применения речевого устройства ввода-вывода является контроль качества и инвентаризация. Во многих случаях рабочим на поточных линиях приходится вручную записывать или шифровать данные о качестве и дефектах. Обычно руки рабочих заняты выполнением необходимых операций, поэтому ввод данных оказывается затруднительным. Введение речевой информации посредством микрофона позволяет осуществлять непрерывную работу (рис. П2.17). Интерфейс между главной ЭВМ и модулем распознавания речевых данных выполняет роль узла между речью пользователя или вводом данных посредством клавиатуры и системой главной ЭВМ.

Вообще речевое устройство ввода-вывода снижает нагрузку на руки и глаза, увеличивает подвижность оператора, позволяет собирать данные в исходной точке, исключает необходимость умения обращаться с клавиатурой, обеспечивает сбор данных в реальном масштабе времени и осуществляет проверку информации перед вводом в ЭВМ.

Одним из наиболее важных моментов в разработке речевого устройства ввода-вывода было усовершенствование распознавания речи. Распознавание речи включает неавтономное распознавание компьютером произнесенных слов в реальном масштабе времени. Применяются