Сенсорные устройства автоматов контроля и сборки. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984.— 162 с., ил
65 к.
В книге рассмотрены вопросы проектирования сенсорных устройств автоматов и роботов. Систематизированы сведения о применении сенсорных устройств в технике. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований оптических, фотоэлектрических, волоконно-оптических и матричных преобразователей. Особое внимание уделено использованию сенсорных устройств в автоматах сборки и контроля объектов. Рассмотрены методы автоматического совмещения и ориентации объектов при решении задач управления производственными процессами в электронной промышленности.
Книга предназначена для инженерно-технических работников приборостроения и машиностроения, занимающихся вопросами автоматизации производства| и робототехники.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года вопросам автоматизации производственных процессов уделяется большое внимание. Повышение уровня автоматизации, совершенствование автоматического оборудования, к которому можно отнести и роботы, возможно на основе улучшения его качественного состава и структуры, в частности, это возможно за счет очувствления исполнительных органов с помощью сенсорных устройств.
Сенсорные устройства предназначены для непосредственного восприятия и переработки информации о состоянии изделия и автомата в технологическом цикле. В связи с этим они выполняют две важные функции: обеспечивают связь автомата с окружающей средой и координируют работу его частей.
Реализация проблемы сенсорного обеспечения автоматических систем ведет к созданию нового направления техники — сенсорики, устанавливающей взаимосвязь между сенсорным устройством, автоматом и объектом. Формирование аппарата исследований и проектирование сенсорных устройств включают в себя совокупность знаний из области измерительной техники, теории преобразователей, оптоэлектроники, автоматики, кибернетики и т. д.
Необычайно большой круг задач, решаемых сенсорными устройствами, обусловливает их существенную широту и разнообразие. Поэтому необходима систематизация информации об имеющихся устройствах, разработка требований к ним, оптимизация параметров. Одновременно с этим необходима классификация задач и определение номенклатуры сенсорных устройств, используемых при их решении.
В предлагаемой работе рассматриваются вопросы разработки и построения сенсорных устройств микроманипуляторов, широко применяемых в радиоэлектронной и часовой промышленности, в приборостроении. Термин «микроманипулятор» имеет двойное смысловое значение: во-первых, отражает физическую сущность устройства, предназначенного для работы с малыми объектами; во-вторых, характеризует функциональные и технологические особенности, в частности, высокую точность выполнения манипулирующих действий.
Значительный вклад в разработку проблем сенсорного обеспечения автоматических систем внесли советские ученые: акад. Глушков В. М.7 член-корр. АН СССР Попов Е. П., профессора Катыс Г. П., Белянин П. Н., Клусов И. Б., Дащенко В. Г., Игнатьев М. Б., Федотов А. И., Юре-вич Е. И. и др. Работы этих авторов, несмотря на глубину разбираемых в них вопросов, имеют косвенное отношение к применению в микроманипуляторах. Между тем, важность стоящих перед промышленностью задач требует интерпретации вопроса именно в этом приложении, что и сделано в предлагаемой книге на примерах из области микроэлектроники. Конкретизация приложения рассматриваемых методов и устройств к микроэлектронике необходима для логичного и цельного изложения материала, который может вместе с тем легко транспонироваться на
ОТПЯГПЫ тоуиы^и
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .... ....... .... 3
Глава 1. Средства и методы восприятия информации о состоянии автоматической системы, внешней среды и объекта...... 5
1.1. Биотехнические аспекты реализации систем восприятия информации ................. —
1.2. Общие концепции построения технических сенсорных устройств ................... 11
1.3. Особенности преобразования информации сенсорными устройствами ..................15
1.4. Чувствительные элементы сенсорных устройств.....20
Глава 2. Принципы проектирования сенсорных устройств......31
2.1. Анализ особенностей сенсорных устройств промышленных роботов...................—
2.2. Методы описания сенсорных устройств........37
2.3. Методы представления параметров среды и объекта . . .41
2.4. Формирование подхода к проблеме разработки сенсорных устройств...................44
Глава 3. Исследование свойств первичных преобразователей.....49
3.1. Средства оптической переработки информации......—
3.2. Обзорно-поисковые устройства...........55
3.3. Исследование волоконно-оптического преобразователя ... 67
3.4. Средства тактильной переработки информации......74
Глава 4. Взаимодействие фотоэлектрического сенсорного устройства с
объектом.................. 78
4.1. Классификация и определение характерных признаков микрообъектов ..................—
4.2. Преобразование светооптической информации об объекте . . 84
4.3. Обнаружение контурной границы объекта..... 86
4.4. Обнаружение границы объекта с нерезким краем ... 92
4.5. Реализация принципа инвариантности при взаимодействии сенсорного устройства с объектом .......... 97
Глава 5. Обработка и использование информации сенсорных устройств 101
5.1. Распознавание на основе локации характерных геометрических признаков ................ —
5.2. Организация ввода информации оптико-электронных преобразователей в ЭВМ..............106
5.3. Устройство ввода и визуализации оптической информации . . 108
5.4. Использование сенсорных устройств при автоматизации процессов сборки..................111
Глава 6. Сенсорные устройства в системе ориентации автоматического
оборудования ................ 113
6.1. Методы и устройства автоматической ориентации объектов . —
6.2. Преобразование информации в устройствах ориентации . . .119
6.3. Алгоритмы выделения характерных признаков объектов сенсорными устройствами..............128
Глава 7 Системы совмещения автоматического оборудования .... 132
7.1. Особенности процесса совмещения микрообъектов .... —
7.2. Исследование параметров визуальных устройств совмещения 134
7.3. Методы и устройства автоматического совмещения микрообъектов....................142
Глава 8. Позиционирование подвижных органов технологического оборудования................... 148
8.1. Построение систем позиционирования и классификация способов преобразования информации о перемещении рабочих органов ................... —
8.2. Устройства углового и линейного позиционирования . . . .151
8.3. Взаимодействие устройств поиска, измерения и позиционирования . ... 156
Список литературы ....... .... 158
Цена: 150руб.
