Ультразвук и измерения дальности

Верхняя граница УЗ-вых частот обусловлена физической природой упругих волн, которые могут распространяться лишь в материальной среде, т.е. при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газе или межатомных расстояний в жидкостях и твердых телах. В газах при нормальном давлении верхняя граница частот УЗ составляет (109 Гц, в жидкостях и твердых телах граничная частота достигает 1012 1013 Гц. В зависимости от длины волны и частоты УЗ обладает различными специфическими особенностями излучения, приема, распространения и применения, поэтому область УЗ-вых частот подразделяют на три области: низкие УЗ-вые частоты (104 105 Гц); средние (105 107 Гц); высокие (107 109 Гц). Упругие волны с частотами 109 1013 Гц принято называть гиперзвуком. На этапе разработки подобная подсистема отсутствовала, и управление ПР осуществлялось в ручном режиме с пульта ручного управления либо с помощью управляющей программы, осуществляющей управление манипулятором ПР по заранее заданной траектории.

Отсутствие средств обратной связи с объектами манипулирования не даёт возможности контролировать прохождение технологического процесса (ТП) и соответственно реагировать на изменения, вносимые внешними воздействиями.

Отсутствие обратной связи с выполняемыми операциями указывает на малую гибкость системы в целом, что значительно сокращает возможности применения ПР в реальных условиях автоматизированного производства.

Непосредственная эксплуатация такой системы сталкивается со следующими проблемами: - необходимость создания жёсткой конвейерной структуры производственных участков; - решение задач временного согласования работы конвейера и ПР; - необходимость изменения управляющей программы при переходе на выпуск нового вида изделий, где сказывается сложность ввода траектории отработки технологической операции ПР. Основным недостатком является жёсткое требование к точности задания эталонной траектории, нарушение которой в процессе работы ведёт к нарушению исполнения всего ТП, при этом такую ситуацию сложно автоматически скорректировать. 1.2 Задачи, решаемые подсистемой Задачи , решаемые подсистемой , заключаются в обеспечении ПР информацией о б объектах, подлежащих обработке, обеспечение обратной связи ПР с внешней производственной средой. Из всех задач, которые должны решаться подобными системами следует выделить следующие: - идентификация изменений в рабочем пространстве ПР; - автоматическое определение признаков для эталонных объектов; - выделение требуемого объекта из множества объектов (распознавание), находящихся в рабочем пространстве ПР, по команде от системы управления (СУ); - расчёт (идентификация) и передача в СУ ПР пространственных характеристик объекта, для его последующей технологической обработки; - обеспечение постоянной обратной связи ПР с внешней производственной средой; - модификация базы данных эталонных объектов. 1.3 Характеристика объектов обработки Система предназначена ориентации робота в пространстве при движении в естественной среде. Эта возможность обеспечивается при использовании достаточно большого количества независимых каналов измерения. Таким образом, речь идет о необходимости разработки многоканального ультразвукового дальномера, включенного в бортовую управляющую сеть робота.

Функциональные требования к подсистеме Подсистема должна обеспечивать следующие функциональные возможности: - автоматизированная система учёта объектов роботизации: 1) добавление новых объектов в базу данных (БД); 2) изменение характеристик объектов базы данных; 3) удаление объектов из базы данных. - пакетный режим работы СУ ПР; - модульность подсистемы При добавлении базы данных выбор общих характеристик (наименование, код, и т.п.) объекта возлагается на оператора.

Параметры захвата объекта вводятся непосредственно из СУ ПР, и в данной подсистеме не используются, а только записываются как дополнительные параметры объекта.