Устройство для определения размеров и положения предмета на плоскости

Устройство для определения размеров и положения предмета на плоскости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П й- ; А Н И Е

ИЗОБР ЕТЕ Н ИЯ (i i) 484022

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.06.73 (21) 1935526/28-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 29.06.76 (51) М. Кл. В 07с 5/04

G 014 11/14

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.1(088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. Л. Ерош, В. М. Прохоров и Ю. Г, Шецен

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ

И ПОЛО)КЕНИЯ ПРЕДМЕТА HA ПЛОСКОСТИ

Изобретение относится к технике измерения линейных размеров тел, в частности сортировке,штучных предметов.

Известны устройства для измерения линейных размеров, определяющие два параметра, например длину и ширину.

Однако известные устройства не могут определить одновременно с размерами положение предмета на плоскости.

С целью определения размеров и положения предмета и упрощения устройства, датчики, например контактные, расположены на плоскости в узлах прямоугольной равномерной сетки координат, причем нормально разомкнутые контакты горизонтального ряда датчиков, находящихся на одной линии, параллельной оси абсцисс, включены между измерительной шиной и отводами последовательной цепи сопротивлений, вход которой подключен к соответствующему выходу коммутатора опроса, а величины сопротивлений между отводами и землей при отсутствии предмета на плоскости обратно пропорциональны значениям абсцисс точек расположения датчиков, связанных с отводами, к тактовому входу блока записи через начальный, средний и конечный ключи подключены начальный, средний и конечный интеграторы, к потенциальному входу блока записи подключены средний детектор, начальный детектор через детекторный ключ, инверсный вход среднего сумматора и отпирающие входы конечного и пикового ключей, выход среднего детектора связан с прямыми входами среднего и конечного сумматоров, 5 выход среднего сумматора через пиковый ключ и конечный детектор подключен к инверсному входу конечного сумматора, выходы начального и конечного интеграторов поданы на прямые входы тактового сумматора, выход

l0 начального детектора через линию задержки подключен к запирающим входам начального и детекторного ключей, запирающий вход среднего ключа связан с выходом конечного детектора, а выходы начального интегратора, 15 среднего интегратора, тактового сумматора, начального детектора, среднего детектора и конечного сумматора подключены к соответствующим входам блока вычислений.

20 Принцип действия устройства для определения размеров и положения предмета на плоскости поясняется фиг. 1 — 3. На фиг. 1 изображено положение предмета на плоскости; на фиг. 2 представлена блок-схема устрой25 ства; на фиг. 3 — функциональная схема блока выборочной записи. Предложенное устройство содержит плоскость 1, на которой располагается предмет 2 прямоугольной формы. Плоскость имеет прямоугольную равномерную сет30 ку координат с осями абсцисс ОХ и ординат

484022

ОУ, в узлах которой расположены контактные датчики 3. Нормально разомкнутые контакты 4 — 1 и 4 — 2 (фиг. 2) горизонтального ряда датчиков 3, находящихся на одной линии, параллельной оси абсцисс (на фиг. 1 показан только один ряд), включены между измерительной шиной 5 и отводами последовательной цепи сопротивлений 6, вход 7 которой подключен к соответствующему выходу коммутатора опроса 8. Измерительная шина

5 заземлена через опорное сопротивление 9 и подана на потенциальный вход блока выборочной записи 10, тактовый вход которого и вход коммутатора опроса 8 связаны с генератором тактовых импульсов 11.

К тактовому входу блока выборочной записи 10 через начальный ключ 12 (фиг. 3), средний 13 и конечный 14 подключены начальный интегратор 15, средний 16 и конечный 17, к нотенциальному входу блока записи подключены средний детектор 18, начальный детектор 19 через детекторный ключ 20, инверсный вход среднего сумматора 21 и отпирающие входы конечного 14 и пикового 22 ключей. Выход среднего детектора 18 связан с прямыми:входами среднего 21 и конечного

23 сумматоров, выход среднего сумматора 21 через пиковый ключ 22 и конечный детектор

24 подключен к инверсному входу конечного сумматора 23, выходы начального 15 и конечного 17 интеграторов поданы на прямые входы тактового сумматора 25. Выход начального детектора 19 через линию задержки 26 подключен к запирающим входам начального

12 и детекторного 20 ключей, запирающий вход среднего ключа 13 связан с выходом конечного детектора 24. Выходы начального интегратора 15, среднего интегратора 16, тактового сумматора 25, начального детектора

19, среднего детектора 18 и конечного сумматора 23 подключены к соответствующим входам блока вычислений 27 (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

При попадании предмета 2 на плоскость 1 замыкаются контакты 4 — 1 и 4 — 2 датчиков

3, находящихся под предметом 2. Присвоив датчикам 3 одного горизонтального ряда индексы i от 1 до и (слева направо) и соответствующим сопротивлениям 6 индексы i от 1 до и — 1, обозначают сопротивление 6 величиной R,. Если выбрать величины R; по формуле гдеi=1,2, ...,n — 1, — величина опорного сопротивления 9, то при подаче на вход 7 импульса величиной

Х, амплитуда импульса на измерительной шине 5 составит

4 где К вЂ” наибольший индекс сработавшего в данном ряду датчика, пропорциональный значению его абсциссы. Таким образом, потенциал на измерительной шине 5 .в процессе опро5 са будет пропорционален значению наибольшей из абсцисс датчиков, сработавших в данном ряду. При отсутствии предмета 2 на плоскости 1 величины сопротивлений между контактами 4 — 1 и землей будут обратно пропор10 циональны значениям абсцисс датчиков. Значения абсцисс и ординат, указанные на фиг. 1 при описании работы устройства, полагают численно равными значениям соответствующих потенциалов.

15 Генератор тактовых импульсов 11 последовательно подает импульсы постоянной амплитуды на тактовый вход блока выборочной записи 10 и через коммутатор опроса 8 на входы 7 цепей сопротивлений 6, в порядке возра20 стания ординат У рядов. На потенциальный вход блока выборочной записи 10 поступают импульсы переменной амплитуды Х, определяемые максимальными абсциссами сработавших в рядах датчиков 3. Перед началом опро25 са начальный 12, средний 13 и детекторный

20 ключи открыты, пиковый 22 и конечный

14 ключи закрыты.

При У(У„(фиг. 1) Х=О (сработавших датчиков 3 нет). Тактовые импульсы через на30 чальный 12 и средний 13 ключи поступают на начальный 15 и средний 16 интеграторы и на их выходах накапливаются текущие значения.

При У= У„потенциальный импульс Х„через детекторный ключ 20 поступает на на35 чальный 19 и средний 18 детекторы и фиксируется на их выходах. Все детекторы функциональной схемы являются пиковыми, то есть фиксируют максимальный из поступивших импульсов. Потенциал Хн через линию

40 задержки 26 запирает детекторный 20 и начальный 12 ключи, начальный детектор 19 блокируется, на выходе начального интегратора 15 фиксируется потенциал Y .

При Y < Y< У„потенциальные импульсы

45 отличны от нуля и конечный ключ 14 пропускает тактовые импульсы на конечный интегратор 17.

На выходе тактового сумматора 25 накапливается текущее значение Y. Так как при

50 Y=У на тактовый сумматор поступает двойное приращение 2ЛУ с конечного 17 и начального 15 интеграторов, необходимо создавать на тактовом сумматоре 25 постоянное смещение — Л Y. Средний детектор 18

55 фиксирует максимальный потенциал Х, и на интервале У,(Y< Y ñ выхода среднего сумматора 21 снимаются положительные импульсы нарастающей амплитуды Х,— Х, которая через пиковый ключ 22, отпираемый импуль60 сами Х с потенциального входа, фиксируется на конечном детекторе 24. При появлении положительного потенциала на выходе конечного детектора 24 средний ключ 13 запирается и на среднем интеграторе 16 фиксируется по65 тенциал Y

484022

При У)У„. Х=О пиковый 22 и конечный

14 ключи закрываются. На конечном сумматоре 23 фиксируется потенциал Х„, на тактовом сумматоре 2о — потенциал Y„. После удаления предмета 2 с плоскости 1 все интеграторы и детекторы возвращаются в исходное состояние.

Потенциалы У„, У,, У„, Х„, Х„Х„- вводятся в блок вычислений 27, который реализует следующие операции: вычисляет координаты центра предмета (Y Х„), угол между осью абсцисс и продольной (наиболее длинной) осью предмета (m), размеры (d, d ), причем величины Х„, У,„ср могут быть введены, в частности, в систему управления роботом для выполнения ориентированного захвата предмета прямоугольной формы.

Предмет изобретения

Устройство для определения размеров и положения предмета на плоскости, содержащее генератор тактовых импульсов, связанный с тактовым входом блока выборочной записи, коммутатор опроса с последовательной цепью сопротивлений, датчики, соединенные с измерительной шиной, заземленной через опорное сопротивление и поданной на потенциальный вход блока выборочной записи и блок вычислений, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, датчики расположены на плоскости в узлах прямоугольной равномерной сетки координат, при этом нормально разомкнутые контакты горизонтального ряда датчиков, находящихся на одной линии, параллельной оси абсцисс, включены между из5

З0

35 мерительной шиной и отводами последовательной цепи сопротивлений, а блок выборочной записи имеет начальный, средний и конечный ключи, начальный, средний и конечный,интеграторы, тактовый, средний и конечный сумматоры, начальный, средний и конечный детекторы, детекторный и пиковый ключи, причем к тактовому входу блока выборочной записи через начальный, средний и конечный ключи подключены начальный, средний и конечный интеграторы, причем входы начального, среднего и конечного ключей соединены с тактовым входом блока выборочной записи, а выходы — соответственно соединены со входами начального, среднего и конечного интеграторов, два из которых своими выходами соединены с тактовым сумматором, выход которого вместе с выходами начального и среднего интеграторов соединен с блоком вычислений, при этом потенциальный вход блока выборочной записи соединен со входами конечного ключа, детекторного ключа, среднего детектора, среднего сумматора и вторым входом пикового ключа, соединенного своим вторым входом с выходом среднего сумматора, электрически связанного с выходом среднего детектора, причем выход пикового ключа соединен с конечным детектором, выход которого электрически связан с конечным сумматором и запирающим входом среднего ключа, а выход начального детектора через линию задержки связан с запирающими входами начального и детекторного ключей, причем выходы конечного сумматора, среднего детектора и начального детектора соединены со входами блока вычисления.

484022

Составитель Н. Крохин

Техред Т. Курилко

Редактор Н. Белявская

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1304/1 Изд. № 1277 Тираж 708 Подписное

Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5