Система наведения передающей телевизионной камеры

Система наведения передающей телевизионной камеры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю. M. Ба ра ц, А. А. Белоцерковский, Ю. П. Жуков:,:

И. Е. Захаров, Ю. Н, Киклевич и П. И. Котенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Донецкое отделение Института Тип роуглеавтоматизация" (54) СИСТЕИА. НАВЕДЕНИЯ ПЕРЕДАЮЩЕЙ

ТЕЛЕВИЗИОННОЙ КАМЕРЫ

Изобретение относится к робототехнике, а точнее к роботам-манипуляторам и предназначено для использова"

HHR при работе в копирующем режиме с эффектом присутствия оператора в рабочей зоне.

Известна система наведения передающей телевизионной камеры по поло-.. жению головы оператора, содержащая датчики угловой ориентации головы, укрепленные на шлеме, блоки управления, интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориентации телевизионной камеры (1J.

Однако точность передачи такой системы и ее надежность невысоки.

Цель изобретения — повышение точности и надежности путем уменьшения вероятности потери в ориентации. го

Цель достигается тем, что в системе наведения передающей телевизионной камеры по положению головы оператора, содержащей датчики угловой

2 ориентации головы, укрепленные на шламе, блоки управления, интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориент тации телевизионной камеры, каждый датчик угловой ориентации выполнен в виде двух сильфонов, которые установлены на гибких тягах и расположены по разные стороны 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 электропневмопреобразо" ватель, 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, вы" ход первого блока сравнения соединен

3 9441 с первым входом второго блока сравнения, выход которого подключен к входу соответствующего интегрирующего сервопривода и к первому входу нуль-органа, второй вход которого соединен с вторым5 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 датчик угловой ориентации телевизионной камеры имеет пневматическую связь с соответствующим датчиком угловой

15 ориентации головы и с дифференциальным элект ропневмоп реобразователем соответствующего блока управления.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема одного угломестного канала системы; на фиг. 2 конструкция датчиков угловой ориентации головы.

Данная система передающей телевизионной камеры содержит датчики 1 угловой ориентации головы, выполнен", ные в виде двух сильфонов 2 и 3 и двух тензометрических преобразователей 4» блоки 5 управления, каждый из которых содержит нуль-орган 6, интегратор 7, дифференциальный электропневмопреобразователь 8 и три блока 9-11 сравнения, датчики 12 угловой ориентации телевизионной камеры, состоящие также из двух сильфонов 13 и

14 и тензометрических преобразователей 15, интегрирующие сервоприводы

16, телевизионную камеру 17, сильфоны датчиков 1 угловой ориентации головы устанавливаются на гибких тягах

18, которые крепятся к шлему 19 опера-. о тора, кронштейну 20 и жесткому поясу

21, видео-контрольное устройство 22.

Система наведения передающей телевизионной камеры работает следующим

45 образом.

Если оператор поднимает голову, то сильфон 2 растягивается, а сильфон 3 сжимается, и оператор чувствует сопротивление движению головы, пропорциональное ее отклонению за счет

ynpyrocти самих сильфонов и находящегося в них воздуха. П ри ра стяжении и сжатии сильфонов 2 и 3 возникают упругие силы в гибких тягах 18 ° Эти . силы передаются механически на тензо- 55 метрические преобразователи 4. Выходные электрические сигналы тензометрических преобразователей 4 подаются

53 4 в блок 5 управления на блок 1О срав нения, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный отклонению головы от исходного положения.

При этом срабатывает нуль-орган 6 и разрывает цепь, соединяющую выход блока 10 сравнения и интегратора 7.

Указанный сигнал отклонения подается на блок 9 сравнения, формирующий электрический сигнал, пропорциональный рассогласованию положений линий визирования оператора и передающей телевизионной камеры 17 по углу места.

Этот сигнал управляет интегрирующим сервоприводом 16, выполненным, напри; мер, в виде двигателя постоянного тока, который отрабатывает указанное рассогласование положений.

В согласованном положении пара сильфонов 2 и 13 растянута, а 3 и

14 - сжата одинаково; так что электрические сигналы соответствующих тензометрических преобразователей одинаковы, одинаковы также выходные электрические сигналы блоков 10 и 11, сравнения, поэтому выходной сигнал блока 9 сравнения равен нулю, и интегрирующий сервопривод 16 останавливается. Кроме того, обесточивается обмотка реле нуль-органа 6 и последний соединяет выход блока 10 сравне" ния со входом интегратора 7.

Выходной электрический сигнал интегратора 7 воздействует на вход дифференциального электропневмопреобразователя 8, с выхода которого пневмосигналы подаются в полости пар сильфонов 3, 14 и 2, 13, давление в них одновременно изменяется так, что компенсирует усилие, прилагаемое оператором для растяжения сильфонов. При этом сила давления воздуха внутри сильфонов компенсирует их сжатие, мышцы оператора разгружаются, тензодатчики также разгружаются и электрические сигналы, снимаемые с них,становятся одинаковыми, выходные сигналы блоков 10 и 11 сравнения становятся равными нулю, напряжение на выходе интегратора 7 перестает изменяться.

Система приходит в новое исходное пол ожен ие.

Для нормальной работы системы параметры датчиков 1 и t2 должны быть как можно более близкими, чтобы при работе интегратора 7 выходные сигналы блоков 10 и 11 сравнения были все время. одинаковыми, а на выходе блока 9 сравнения напряжение былс нулевым (или лежало в пределах зоны нечувствительности нуль-органа 6).

Таким образом, при рассогласовании линий визирования телекамеры и взгляда оператора, последний воспринимает механическое сопротивление сильфонов

2 и 3 движению головы, пропорциональное ее отклонению от исходного положения.

Только при достижении согласован- 10 ного положения линий визирования телекамеры и взгляда оператора пропадает механическое сопротивление отклонению головы со стороны сильфонов 2 и 3 15

Введение новых элементов в систему и выполнение датчиков углового положения повышает точность системы и ее надежность. формула изобретения

Система наведения передающей телевизионной камеры по положению голо- 5 вы оператора, содержащая датчики угловой ориентации головы, укрепленные на шлеме, блоки управления, интегрирующие сервоприводы, соединенные с соответствующими датчиками угловой ориен- зо тации телевизионной камеры, о т л ичающаясятем, что, с целью повышения точности и надежности пу-. тем уменьшения вероятности потери ориентации, каждый датчик угловой 3 ориентации выполнен в виде двух сильфонов, которые установлены на гибких тягах и расположены по разные сторо5 944153 6

HbI от оси вращения датчика угловой ориентации, и двух тензомеЕрических 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 первьи входом второ 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.ори" ентации головы и с дифференциальным электропневмопреобразователем соот-. ветствующего блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н 3, 670, 097, кл. Н 04 N 7/00, 20.10.69 (прототип).