Управление манипуляторами: .с помощью чувствительных устройств, например видящих или ощущающих устройств – B25J 13/08

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при разработке систем управления подвижными объектами, обеспечивающих их перемещение по заданной траектории с заданной скоростью в неопределенных средах. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Способ основан на формировании требуемой траектории движения управляемого объекта, измерении его координат и их производных, формировании по результатам этих измерений ряда матриц, входящих в уравнения для управления движением объекта, обеспечивающего устойчивость требуемой траектории в области движения, свободной от препятствий, и ее неустойчивость в наперед заданной зоне с препятствиями. Устройство содержит планировщик траектории, вычислители, блоки транспонирования матриц, блок датчиков информации, блок сенсорного обеспечения, блок формирования вектора нелинейных элементов, блок формирования матрицы коэффициентов управления, блоки формирования матрицы - производной вектор-столбца внешних скоростей, блок формирования вектора внешних скоростей, пороговое устройство, электронный переключатель и инвертор знака определения матриц. Введение в способ операций измерения расстояния до ближайших из препятствий по маршруту следования объекта управления и изменение по результатам этого измерения знакоопределенности матриц постоянных коэффициентов обеспечивает заявляемому способу и устройству возможность организации движения подвижных объектов в условиях неопределенности среды. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Робот-манипулятор содержит пространственную структуру в виде октаэдрного модуля в исходном положении, ребра которого выполнены в виде стержней, концы которых шарнирно соединены в вершинах октаэдрного модуля. При этом стержни снабжены линейными приводами с датчиками относительного перемещения, причем стержни выполнены с возможностью изменения их длины по управляющим командам на линейные приводы от системы управления. Все грани октаэдрного модуля выполнены с возможностью соединения через них с подобными модулями и все стержни снабжены шарнирными соединениями на концах, выполненных в виде сферических шарниров. Вершины октаэдрного модуля и срединные участки стержней тыльной грани, расположенной с противоположной стороны от направления движения и параллельной ей фронтальной грани, расположенной со стороны направления движения, снабжены радиальными упорами с датчиками температуры и электрическими контактами с возможностью образования адаптивных схватов и фиксирующих опор робота-манипулятора. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано для автономного управления машинами специального назначения в условиях естественной среды. Технический результат - обеспечение работоспособности устройства в условиях естественной среды. По ходу движения робота производится накопление и анализ информации о поверхностной плотности распределения биологической массы растительного происхождения требуемого вида для прогнозирования экономически наиболее выгодного маршрута движения робота и определения оптимальных параметров траектории движения. Устройство способно обходить либо преодолевать препятствия в зависимости от экономической целесообразности одного из этих действий. При этом, в случае необходимости, устройство способно дообучаться распознаванию препятствий, используя накопленную информацию об окружающих объектах. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области робототехники. Технический результат - повышение приспособляемости робототехнической системы к внешним условиям, повышение скорости, маневренности и надежности функционирования робота, уменьшение массы, габаритов и стоимости всей робототехнической системы. Согласно изобретению все этапы обработки информации (прием данных от сервоприводов и датчиков, синтез моделей окружающих объектов по принятым данным, анализ синтезированных моделей, распознавание предметов, формирование и передача сигналов для управления сервоприводами и сенсорными матрицами) выполняются с высокой степенью распараллеливания. В устройстве применен способ программной обработки сцен, когда роль элементарных операндов выполняют целые двумерные и трехмерные изображения. Наряду с уменьшением объема программных кодов такой способ позволяет создавать программы, инвариантные по отношению к геометрической форме и пространственному положению обрабатываемых моделей объектов. Основным вычислительным ядром, определяющим общую производительность устройства, является однородная процессорная матрица формата А×А×А (где А=n², n 2 - целое число) с большим числом межпроцессорных связей, моделирующих геометрические преобразования поворота, переноса и сжатия над бинарными 2D- и 3D-изображениями. 38 ил., 1 табл.

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат - повышение точности функционирования манипулятора. Существо изобретения заключается в том, что выполняют операцию сканирования транспортирующего устройства посредством линейного лазерного сканера (8). Результат сканирования используют для выработки виртуальной поверхности (18), которая отображает отсканированную область. Виртуальную поверхность сравнивают с заданным предметом (15), соответствующим предмету (2), извлекаемому из транспортирующего устройства (1). Таким образом, идентифицируется часть виртуальной поверхности (18), которая соответствует заданному предмету (15). Затем манипулятор (5) робота перемещают к местоположению, соответствующему идентифицированной части виртуальной поверхности, и он извлекает предмет из транспортирующего устройства (1) в этом местоположении. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электродуговой сварке и может быть использовано в различных отраслях промышленности преимущественно для сварки стыковых соединений металлических листов больших толщин плавящимся электродом в среде защитных газов в горизонтальном и вертикальном пространственных положениях. Техническим результатом является улучшение качества сварных соединений и автоматизация процесса сварки. Сварку производят методом «Поперечная горка» в среде защитного газа с послойным заполнением разделки по базовой плоскости, расположенной под углом 45° относительно направления формирования сварного шва, маятниковые поперечные колебания электрода выполняют между стенками разделки по дугообразной траектории с дискретным уменьшением ее радиуса после каждого колебания. После завершения каждого слоя электрод возвращают к краю разделки с одновременным шаговым перемещением вдоль шва на расчетную величину. Сварочный автомат имеет систему управления с контроллером для управления источником питания, компьютером, имеющим программное обеспечение, и видеосенсорным блоком (ВБ) для сбора и обработки информации о фактическом положении и геометрии сварного шва с последующей выработкой управляющих команд. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области робототехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей робота. Система управления содержит компьютер, размещенный в корпусе робота, с установленными на нем предварительно обученными нейронными сетями, систему технического зрения, состоящую из телекамер, установленных на голове робота, и блока обработки видеосигналов. Тактильные датчики расположены на внутренних поверхностях кистей робота и соединены с входами микроконтроллера. Световой маячок размещен на указательном пальце одной из кистей робота. Способ управления включает предварительное обучение трех нейронных сетей на выполнение задач, связанных с захватом и удержанием различных объектов, формирование конечной выборки изображений взаимного расположения робота и объекта и подбор соответствующих им значений углов поворота корпуса, манипуляторов и кистей робота, а также степеней сгибания пальцев и степеней искривления ладоней. Затем компьютеру ставят задачу, например «захват» объекта, с первой нейронной сети на микроконтроллер поступает сигнал со значениями углов поворота корпуса и манипуляторов робота для достижения касания объекта, вторая нейронная сеть корректирует эти углы, третья нейронная сеть выдает на микроконтроллер значения угла поворота кисти, степени сгибания пальцев и искривления плоскости ладони. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для автоматизированной уборки мусора в жилых помещениях, а также в производственных помещениях, например складских. Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей. Система автоматизированной уборки помещений содержит видеокамеры и робот-мусорщик. Видеокамеры расположены в верхних углах помещения и через блок видеозахвата и первый приемопередатчик радиоканалом связаны со вторым приемопередатчиком робота-мусорщика. Робот-мусорщик содержит также приемопередающую антенну, микропроцессор, аккумуляторные батареи, электродвигатели шасси, электродвигатели захвата и сам механический захват, мусорный отсек. При этом вход/выход приемопередающей антенны через приемопередатчик соединен с входом микропроцессора. Видеокамеры расположены стационарно с секторами обзора в сумме перекрывающих всю поверхность контролируемого пола, а число видеокамер выбрано из условия полного обзора поверхности пола. 4 з.п. ф-лы, 1 табл, 1 ил.

Изобретение относится к области сварки, в частности к системе управления, предназначенной для управления рабочей машиной для изменения пространственного положения обрабатываемой детали в процессе сварки сварочным роботом. Элементы обнаружения системы способны обнаруживать сварочную горелку во множестве мест в корпусе. Имеется множество трубок подачи воздуха, один конец которых присоединен к источнику воздуха, а другой конец, имеющий апертуру, предназначен для подачи воздуха в рабочую машину. Электромагнитные открывающие и закрывающие клапаны расположены на среднем участке каждой трубки подачи воздуха. Блок управления цепи вводит сигналы обнаружения от элементов обнаружения и выводит сигналы управления к заданным электромагнитным открывающим и закрывающим клапанам. Элементы обнаружения состоят соответственно из множества оптических датчиков, способных обнаруживать сварочную горелку в двух местах. Блок управления цепи выдает заданный сигнал управления, когда сигналы обнаружения одновременно поступают от соответствующих оптических датчиков. Данная система проста в исполнении, позволяет осуществлять управление в условиях возникновения брызг от сварки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат - обеспечение пользователю большего удобства при управлении. Система управления роботом содержит беспроводное устройство совместного IP-доступа, связанное с Интернетом для передачи и приема сигнала изображения и/или сигнала управления. При этом робот, в состав которого входит модуль беспроводной связи, работает автономно в соответствии с командой, полученной через беспроводное устройство совместного IP-доступа, и выполняет заданную работу. Система также включает портативный беспроводной терминал, который имеет датчик перемещения для беспроводной передачи управляющей команды в модуль беспроводной связи, и принимает сигнал изображения и/или сигнал управления, и сервер робота, связанный с Интернетом, для вывода экрана управления роботом и сигнала изображения и/или сигнала управления, который принят от робота, в портативный беспроводной терминал. Роботом можно управлять при помощи датчика перемещения, установленного в портативном беспроводном терминале. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях роботов (шагающих аппаратов). Технический результат - повышение плавности передвижения стопы шагающего аппарата путем устранения перерегулирования заднего толчка, повышение быстродействия сгибательного процесса и оптимизация двигательного режима в зависимости от рельефа местности и темпа движения. Бионический шагающий аппарат состоит из стопы, упругого вертикально стоящего стержня голени, который соединен со стопой посредством соединительного элемента шарнира для образования области голеностопного сочленения, блока управления. В стопе установлены тензодатчики, соединенные с тензоусилителем, который, в свою очередь, соединен с сумматором блока управления. Также введена соединенная с усилителем обмотка, внутри которой расположен железный сердечник, постоянный магнит, электромагнит с сердечником из магнитного материала, закрепленным на стержне голени, соединенный с усилителем мощности блока управления. Вдоль голени установлены направляющие, возвратная пружина, соединенная со свободным концом стержня голени и верхней опорой. Бионическое устройство управления движением шагающего аппарата содержит управляемый ждущий мультивибратор, соединенный с генератором импульсов, который, в свою очередь, соединен с импульсным усилителем, сумматором и входом амплитудного детектора с регулирующим шунтом и интегрирующей цепью, причем детектор соединен с усилителем мощности, интегрирующей цепью, варикапом и фазоинвертором. 13 ил.

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат - повышение точности позиционирования робота-уборщика. Способ коррекции координат робота-уборщика с использованием датчика угла поворота используется для коррекции координат робота-уборщика относительно абсолютных координат станции подзарядки с целью улучшения следования роботом-уборщиком вдоль пути перемещения. Робот-уборщик находится в ждущем режиме у станции подзарядки и перемещается в рабочую область для выполнения заданной работы. Робот-уборщик прерывает заданную работу после того, как определяет, что накопленный угол поворота превысил заданное значение, и возвращается к станции подзарядки. Текущие координаты робота-уборщика корректируются по базовым координатам станции подзарядки. Робот-уборщик перемещается в предыдущую точку, в которой он находился перед возвращением к станции подзарядки, и возобновляет работу с того места, в котором он ее прервал. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к автоматическим манипуляторам с программным управлением, промышленным роботам и предназначено для использования в медицине в качестве автоматических артикуляторов - имитаторов движений нижней челюсти, и может быть использовано в ортопедической стоматологии. Технический результат - уменьшение инерциальных нагрузок. Устройство для управления промышленным роботом содержит программируемые привода, датчики положения звеньев, датчики нагрузки в цепи обратной связи и блок управления, при этом согласно изобретению дополнительно оно снабжено блоком вычисления периода колебаний шестистепенного физического маятника. Идентификация кинематической цепи робота и математической модели физического маятника позволяет в наибольшей степени использовать моменты от собственного веса отдельных звеньев робота, что приведет к уменьшению потребляемой энергии. 1 ил.

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат - повышение точности позиционирования мобильного робота. Согласно изобретению способ корректировки положения мобильного робота включает изменение его положения, для чего генерируют сигнал положения для уведомления о заранее определенном месте конкретной области, обнаруживают сигнал положения и корректируют положение мобильного робота на основе заранее сохраненной информации о положении, соответствующей обнаруженному сигналу положения. Устройство корректировки положения мобильного робота содержит средство управления, установленное в определенном месте мобильного робота. Кроме того, устройство снабжено одним или более средствами уведомления о положении, установленными в заранее определенных местах конкретной области для генерации сигналов положения, уведомляющих об этих заранее определенных местах, средством обнаружения сигнала положения, установленным в заранее определенном месте мобильного робота. Причем средство управления выполнено с возможностью выработки сигналов для корректировки положения мобильного робота на основе заранее сохраненной информации положения, соответствующей обнаруженному сигналу положения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике управления транспортными средствами типа робокаров, передвигающихся по непересекающимся трассам-ориентирам. Устройство содержит оптический блок, формирователь видеосигналов, усилитель-преобразователь, два узла сравнения, два сумматора, тактовый генератор, счетчик, регистр и триггер. Трасса движения робота выполнена в виде светоконтрастной полосы с нанесенными на нее маркерами. Оптический блок и формирователь видеосигналов выполнены с возможностью сканирования светоконтрастной полосы. Выделение контуров изображения осуществляется последовательной обработкой строки изображения. При этом производится подсчет координаты правого края первой светоконтрастной полосы, а затем ее сравнение с эталонной координатой правого края первой светоконтрастной полосы и эталонной координатой правого края полной светоконтрастной полосы. Изобретение улучшает качество управления за счет повышения достоверности обработки изображений. 3 ил.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к видеосенсорному устройству, которое может быть использовано при электродуговой сварке шва с произвольной конфигурацией промышленными роботами. Фотоприемная камера (4) закреплена на сварочной горелке (3) и имеет фотоприемник (5) излучения от сварочной дуги, отраженного под углом от освещенной полосы, пересекающей линию соединения вблизи места сварки для получения трехмерной информации о свариваемом соединении, зазоре или сечении разделки и превышении кромок, выполненный на основе ПЗС-матрицы, интерференционный фильтр (6), объектив (7) и сменное входное окно (8). Преобразователь излучения от сварочной дуги в освещенную полосу выполнен в виде экрана (1), закрепленного на сварочной горелке (3) с образованием щели между экраном (1) и свариваемым изделием (11), обеспечивающей прохождение излучение от дуги, отражение его от поверхности свариваемого изделия и попадание на фотоприемную камеру (4). 3 ил.

Изобретение относится к робототехнике с системами автоматического управления и может быть использовано при ориентации груза относительно объекта для его последующего закрепления. Технический результат - повышение быстродействия и удобства эксплуатации. Согласно изобретению техническими средствами отрабатываются два алгоритма: алгоритм подъема (опускания) и алгоритм ориентации (вращения и горизонтального перемещения) закрепляемого груза относительно объекта. Эти алгоритмы реализуются при помощи дополнительно введенных блоков и элементов. 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для управления транспортными средствами типа робокаров, передвигающихся по непересекающимся трассам-ориентирам. Технический результат - повышение достоверности обработки изображений. Согласно изобретению в устройство для управления движением транспортного робота, содержащее оптический блок, формирователь видеосигналов, усилитель-преобразователь, первый узел сравнения, первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, четвертый сумматор, введены тактовый генератор, счетчик, первый регистр, второй регистр и второй узел сравнения. При этом трасса движения робота выполнена в виде светоконтрастной полосы с нанесенными на нее маркерами, а оптический блок и формирователь видеосигналов выполнены с возможностью сканирования светоконтрастной полосы. Выделение контуров изображения осуществляется последовательной обработкой строки изображения. При этом производится подсчет координат левого края светоконтрастной полосы и правого края светоконтрастной полосы, на основании чего производятся вычисления середины светоконтрастной полосы и ее размера и сравнение полученных величин с эталонными. 3 ил.

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию для изготовления крупных поковок с вытянутой осью методом горячей штамповки. Автоматизированная линия содержит установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель, ковочные вальцы с манипулятором, горячештамповочный пресс, транспортер с тележкой, имеющей опоры для укладки отвальцованных заготовок, приемно-передаточное устройство, а также обрезной и калибровочный прессы. Траснпортер установлен между ковочными вальцами и горячештамповочным прессом и расположен одним концом под ковочными вальцами, а другим - в штамповом пространстве пресса. Приемно-передаточное устройство выполнено в виде каретки с опорами для укладки отвальцованных заготовок и роликовыми направляющими. Каретка сочленена с рычажным механизмом привода. Последний включает силовые цилиндры, систему качающихся рычагов и плиту с желобами-дорожками, в которых размещены роликовые направляющие каретки. Опоры каретки имеют возможность плоскопараллельного перемещения в вертикальной плоскости относительно опор тележки транспортера и перегрузки заготовок на упомянутые опоры. В результате обеспечивается уменьшение занимаемых линией площадей цеха и повышение производительности линии за счет снижения длительности цикла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для управления транспортными средствами типа робокаров, передвигающихся по непересекающимся трассам-ориентирам. Технический результат - повышение точности обработки изображений. Устройство согласно изобретению содержит оптический блок, формирователь видеосигналов, первый усилитель-преобразователь, введены линия задержки, тактовый генератор, второй усилитель-преобразователь, первый счетчик, второй счетчик, первый регистр, второй регистр, третий регистр, четвертый регистр и арифметико-логическое устройство. Выделение контуров изображения осуществляется последовательной обработкой строки изображения. При этом производится подсчет координат левого края светоконтрастной полосы, правого края светоконтрастной полосы и ее середины и сравнение полученных координат с аналогичными, полученными при предыдущем считывании. 4 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах технического зрения для управления транспортными средствами типа робокаров. Видеосигнал от оптического блока поступает на формирователь видеосигнала, который формирует стробирующий и последовательный сигналы. Линия задержки задерживает стробирующий сигнал на один такт. После чего сигналы проходят усилители-преобразователи, на выходе которых получаются оцифрованные сигналы, соответствующие картине на входе оптического блока. При прохождении сигналов через счетчики производится подсчет координат левого и правого края светоконтрастной полосы, далее в узлах сравнения производится сравнение полученных координат с заданными. Изобретение позволяет повысить точность обработки изображения. 3 ил.