Триангуляция

Датчики измерения в дальней зоне

Введение

ОЧУВСТВЛЕНИЕ

Лекция 20

Очувствление необходимо для взаимодействия робота с внешней средой в интерактивном режиме. Очувствленные обучаемые системы обладают возможностью адаптации при выполнении широкого круга задач. Благодаря этому повышается степень универсальности, что в конечном счете приводит к снижению стоимости продукции и технического обслуживания.

Функционально органы очувствления роботов – датчики – можно подразделить на два основных типа:

· датчики внутреннего состояния;

· датчики внешнего состояния.

Датчики внутреннего состояния служат для формирования сигналов в цепях обратных связей по положению и скорости звеньев манипулятора, по силе и моменту.

Датчики внешнего состояния предназначены для измерения параметров в дальней и ближней зонах и для тактильных измерений. Подразделяются на контактные и бесконтактные. Контактные датчики производят измерение при контакте с объектом в процессе касания, проскальзывания или кручения. Принцип действия бесконтактных датчиков основан на определении изменений акустического или электромагнитного полей взаимодействия с объектом.

Наиболее важными примерами использования бесконтактных датчиков является измерение положения объекта в дальних и ближних зонах, а также определение характеристик объекта оптическим методом.

Назначение – определение расстояния от точки отсчета до объекта в рабочем диапазоне измерений. Датчики измерения в дальней зоне используются для навигации робота и обхода препятствий, когда требуется оценить расстояние до ближайших объектов или определить местоположение и форму объектов в рабочем пространстве робота.

Одним из простейших методов измерения в дальней зоне является метод триангуляции (рис. 20.1). Объект освещают узким пучком света, направленным на его поверхность.

Движение пучка света в плоскости определяется линией от объекта до приемника света и линией от приемника до источника света. Если пятно света на поверхности объекта достаточно мало, расстояние D до освещенного участка поверхности может быть вычислено из геометрических соотношений, представленных на рис. 20.1. Этот метод реализует точечное измерение. Если система «источник-приемник» движется в фиксированной плоскости, то в этом случае можно получить группу точек, расстояния которых до приемника известны. Эти расстояния легко перенести в трехмерную систему координат путем сканирования.

Рисунок 20.1. Измерение расстояние триангуляционным методом

Дата добавления: 2014-12-17