Способ разпознавания формы деталей схватом робота — SU 887156 (original) (raw)
Союз Советскик Социалистическия РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 111887156 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ полнительное к авт. саид(22) Заявлено 19.12.79 (21) 2855113/25-0 Кл.Д25 7 15/ с присоединением з(23) Приоритет -Государственный ком СССР но делам изобретен и открытий) Авторызобретения Бекасов, О.В. Зеленов и А.Ф. Р Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышевавитель 54) СП АЛЕ АСПОЗНАВАНИЯ ФОРМЫСХВАТОМ РОБОТА ную его техническую сительно с ализацию.Цель из родействия познавании взятой схв Это достигасдвигают от печто углы междуих перемещениясоответственностью -3ворота двухсобственныхзначениям угталей. тся тем, что лапки иферии к центру так, линиями направления сохраняются равными145 О с точяют углы поительно олученным яют форму но 170,47 изатем измерлапок относосей и по плов определ деНа фиг. 1 изображена кинематиче кая схема схвата; на Фиг. 2 - схем направлений перемещений лапок схва та; на фиг. 3 - взаимное расположе ние деталей и губок до начала захвата детали; на фиг. 4 - то же, в момент захвата детали.Устройство захвата состоит из трех лапок 1-3Углы между направленищения лапок 1,2,3-о,сГветственно. с ями перемеи о соотИзобретение относится к области- робототехники и может быть использо вано, например, в машиностроении при сборке деталей, поперечное сечение которых представляет собой Фигуры правильной формы.Известен способ распознавания Формы деталей и адаптации схвата робота, при котором исполнительные органы схвата-лапки, снабженные датчиками, перемещают по направляющим от периферии к центру, осуществляя захватывание детали, после чего над сигналами датчиков осуществляют вычислительные процедуры и косвенным обра зом судят о форме поперечного сечения объекта 1).Однако при использовании такого способа информация, поступающая с первичных измерительных преобразова телей (датчиков), не позволяет непосредственно оценить форму поперечного сечения детали, например, путем равнения имеющейся совокупности сигналов с эталонной, и последняя25 может быть определена лишь после осуществления вычислительных процедур над полученными сигналами, что в конечном итоге снижает быстродействие очувствления и предусматривает отно бретения - повышение бысти технологичности при расформы поперечного сечениятом робота формы.(8 о" МОХИ оличество граней 9 10 11 1 36 0 25,7 0 36 60 25,7 45 0 0 16,35 00 36 46,35 30 60 О 60 90 Углы между вертикалью и направлениями перемещения лапок 2 и 3-с 1.исоответственно.На рабочей поверхности опорной лапки 1 установлены три конечных выключателя 4-6. Лапки 2 и 3 установлены на осях 7,8 вращения, а их рабочие поверхности снабжены конечыми выключателями 9-12, соответственно по два выключателя на одной поверхности. Оси вращения лапок 2 и 3 соединены как с датчиками 13 и 14 угла поворота, так и с ограничителями 15 и 16 угла поворота. Все лапки захвата перемещаются по направ. ляющим 17.Условиями распознавания правильного И -угольника (где И - число сторон многоугольника) с центральным360углом 2 Чи = при ограниченном ИИявляются определение угла между двумя любыми смежными сторонами и как следствие, попадание двух измерительных лапок схвата на зти стороны. Условие надежного зажима требует применения третьей опорной лапки, которая должна располагаться по отношению к одной из упомянутых выше лапок на угол, близкий к 180 . Последнее условие при нечетном И приводит к тому, что указанный угол должен быть меньше 180 на величину с(,. Таким образом, направляющие движения лапок должны быть расположены согласно фиг. 2. Если число сторон четное, И 2 Ф, где и- число натурального ряда, тоО с(Чн (1) Если же И= 2 м, то0 с 12 с (и (2) Объединяя условия (1) и (2), находим; Для распознавания И = 2-угольникаизмерительные лапки должны всегда,за исключением, быть может, одногослучая И =4, ориентироваться на разные стороны, что дает,с 1-или, что то же30 с( 45Поскольку в промышленности примене. ние И-гранников с й 7 12 встречаетсякрайне редко, то в дальнейшем будемсчитать, что3 у с 12Тогда 165 с(= 180 - д 180и 30 (с(=с( +/) (60 Более строгий анализ с учетом бД=нозначного распознавания И - угольника показывает, что наиболее целесообразно принять- 170 + 35 .(,= 47 + зф1433Примером реализации способа может служить устройство, представленное на фиг. 1.10 Работает устройство следующим образом,При расположении детали, как показано на фиг. 3, синхронно перемещаясь по направляющим (расстоянияот центра устройства до рабочей поверхности каждой лапки равны междусобой), лапки зажимают деталь, ориентируя ее относительно лапки 1, Одновременно лапки 2 и 3 поворачиваются вокруг собственной оси до техпор, пока поверхности не будут соприкасаться с поверхностью захватываемого предмета (обжимать ее, см.фиг. 4). Датчики угла поворота в 25этом случае выдают соответствующийсигнал. Для каждой правильной фигчры существует свой угол (см. табл.1).Здесьи " - углы поворота соответственно лапок 2 и 3 относительно собственных осей вращения. ЗО Таким образом, показания сигналовдатчиков угла поворота однозначно определяют количество граней у деталей(т.е. ее форму). Очевидно, что приуказанных выше значениях углов между 35 лапками, каждая лапка попадает насвою грань. Это исключает воэможность ошибки при распознавании. Попадание лапок 2 и 3 на одну граньисключается за счет ограничителей 4 угла поворота и в силу того, что расстояния от центра устройства до каждой лапки равны между собой. При этомлапкй 2 может поворачиваться вокругсобственной оси только против часовойстрелки, а лапка 3 - по часовой.Правильность же захвата определяется совокупностью сигналов конечныхвыключателей, установленных на лапках (см. табл. 2). В первых двух случаях деталь захвачена правильно. В остальных случаях производится перезахват.В результате осуществления способа представляется возможным сократить время определения формы поперечного сечения взятой схватом детали и повышается технологичность,Таблица 1887156 Таблица 2 9 конечных н ы к л ю ч а т е л е й 4 5 6 7 8 9 10 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 О 0 1 Формула изобретения Способ распознавания формы деталей схватом робота, при котором снаб- р женные датчиками лапки трехпалого схвата синхронно перемещают от периферии к центру, причем две лапки устанавливают с возможностью вращения вокруг собственных осей, о т л ч ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и технологичности при распознавании деталей правильной форьы, лапки сдвигают от периФерии к центру так, что углы между линиями направления их перемещения сохраняются равными соответственно 170,47 и 143 с точностью +3 , затем измеряют углы пооворота двух лапок относительно собственных осей и по полученным значениям углов определяют форму деталей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Белянин П.И, Проьыдленные роботы. М., 1975, с. 365-370.887156 Составитель Т. ЮдакинаТехред Т.Маточка Корректор В. Бутяга Колодцев едакт П каз 1066 писнССР ВНИ оск Патен г. Ужгород, ул. Проектная филиа Тираж 1093осударственногам изобретенийа, Ж, Раушс комитета открыти я наб.,