09 семестр / Книги и методические указания / Учебник - информационные системы / Подрисуночные подписи

ПОДРИСУНОЧНЫЕ ПОДПИСИ к рукописи учебного пособия «Информационные устройства робототехнических систем»

Рис. В.1. К понятию адаптивной системы

Рис. В.2. Структурная схема адаптивного робота

Рис. В.3. Примеры ЧЭ

Рис. В.4. Структура датчика

Рис. В.5. Пример функциональной схемы инфор­ма­­ци­­онной системы

Рис. В.6. Каналы связи сенсорных функций человека

Рис. В.7. Схема бинокулярного зрения

Рис. В.8. Последовательная цепь ин­фор­мационных преобразователей

Рис.1.1. Изменение сигналов датчика во времени

Рис. 1.2. Функция преобразования датчика

Рис. 1.3 Взаимовлияние ка­налов измерения датчика

Рис 1.4. Фотодиод

Рис. 1.5. АЧХ и ФЧХ датчика I по­рядка

Рис. 1.6. АЧХ и ФЧХ датчика 2-го порядка

Рис. 1.7. Понятие полосы пропускания

Рис. 1.8. Диаграммы для опреде­ле­ния быстродействия датчика

Рис. 1.9. Переходные функции датчиков 1-го и 2-го порядков

Рис. 1.10. Понятие об измерении

Рис. 1.11. Функции преобразования датчика

Рис. 1.12. Полоса погреш­ностей

Рис. 1.13. Схема градуировки датчика силы

Рис. 1.14. Аддитивная погрешность

Рис. 1.15. Мультипликативная по­греш­­ность

Рис. 1.16. Функция преобразования дат­чика с аддитивной и мульти­пли­ка­тив­ной погрешностями

Рис. 1.17. Мостовая схема

Рис. 1.18. Понятие о доверитель­ной вероятности

Рис. 1.19. Примеры законов распределения погрешностей

Рис. 1.20. Понятие постоянства

Рис. 1.21. Распределение погреш­но­стей «правильного» датчика

Рис. 1.22. К определению точ­ности датчика

Рис. 2.1. Примеры резистивных ЧЭ

Рис. 2.2. ТР: а) - фольговый, б)- по­лу­­проводниковый

Рис. 2.3. Влияние температуры на ос­нов­ные характеристики ТР

Рис. 2.4. Правило левой руки

Рис. 2.5. Правило буравчика

Рис. 2.6. Простая а) и дифференциальная б) дрос­сель­ные схемы

Рис. 2.7. Обозначение дифферен­ци­ального дрос­сельного ЧЭ и его функция преобразования

Рис. 2.8. Схема дифферен­ци­аль­ного трансформаторного ЧЭ

Рис. 2.9. Схема преобразователя а) и принцип об­ра­зо­ва­ния ЭДС Холла б)

Рис. 2.10. Микросхема Холла а) и ее функция пре­об­ра­зования б)

Рис. 2.11. Температурные и временные ха­­рак­теристики излучателей света

Рис. 2.12. Устройство свето­диода

Рис. 2.13. К понятию потенциального барь­­ера,  - электроны,  - «дырки»

Рис. 2.14. Диаграмма направ­лен­ности светодиода

Рис. 2.15. Устройство лазерного диода

Рис. 2.16. Устройство фотодиода

Рис. 2.17. Вольтамперная ха­рак­­­терис­ти­ка а) и функция преобразования б) фотодиода

Рис. 2.18. Фототранзистор: а) - устройство, б) - электрическая и в) - эквивалентная схемы

Рис. 2.19. Спектральные ха­рак­те­рис­тики фотодиодов

Рис. 2.20. Пьезоэлектричес­кие ЧЭ продольного а) и попе­реч­ного б) пьезоэффектов и кристаллическая ячей­ка пьезоэлектрика в)

Рис. 2.21. Пьезоячейка и ее система осей

Рис. 2.22. Иллюстрация продольного а) и попе­реч­ного б) и в) пьезоэффектов

Рис. 2.23. Компоненты вектора 

Рис. 2.24. К понятию добротности ЧЭ

Рис. 2.25. Потенцио­мет­­­­ри­ческая схема

Рис. 2.26. Генераторная схема

Рис. 2.27. К расчету функции преобра­зова­ния потенциометри­ческой схемы

Рис. 2.28. Потенциометри­ческая схе­ма с дифференци­альным вклю­чен­ием ЧЭ

Рис. 2.29. Мостовые схемы с емкостными а) и индуктивными б) ЧЭ

Рис. 2.30. Мостовая схема Уитстона

Рис. 2.31. Зависимость разбаланса мос­та от вариаций сопротивления одного из плеч

Рис. 2.32. Способ лине­ари­­­зации функции преобра­зования

Рис. 2.33. Компенсация адди­тивной погрешности мостовой схемы

Рис. 2.34. Многоканальная генераторная изме­ри­те­ль­ная схема

Рис. 2.35. Дифференциальный каскад ОУ

Рис. 2.36. Схема трехкаскадного ОУ

Рис. 2.37. Частотная характеристика а) и обратная связь ОУ б)

Рис. 2.38. Эквивалентная схема усили­тель­­ного каскада и его частотная ха­рак­теристика

Рис. 2.39. Дифференциальный усилитель

Рис. 2.40. Усилитель с буферными каскадами

Рис. 2.41. Прецизионный усилитель для мос­товой измерительной схемы

Рис. 3.1. Схема последовательного (а), дифференци­ального (б) и компенсационного (в) ДПП

Рис. 3.2. Схема кругового (а) и линейного (б) РДП

Рис. 3.3. Включение РДП по схеме делителя напряжения без средней точки

Рис. 3.4. Влияние коэффициента нагруз­­­ки РДП на его функцию преобразования

Рис. 3.5. Схемы компенсации нелинейности фун­кции преобразования РДП

Рис. 3.6. К понятию разрешающей спо­собности проволочного РДП

Рис. 3.7. Пример РДП ры­чаж­ного типа

Рис. 3.8. Схема бесконтактного РДП

Рис. 3.9. Схема измерителей рассогласований, фирма Analog Devices, США

Рис. 3.10. Схема индуктивного ЭДП а), его фун­кция пре­образования б) и эквивалентная схема в)

Рис. 3.11. Схема ЭДП с индуктивными ЧЭ

Рис. 3.12. Определение направления вектора индук­ции - а), пример магнитопровода - б)

Рис. 3.13. Условное обозначение четырехобмоточного Р

Рис. 3.14. Иллюстрация принципа электрической редукции

Рис. 3.15. Схематический разрез Р а) и его функция преобразования б)

Рис. 3.16. Векторная диа­грам­ма МДС

Рис. 3.17. Первичное симметриро­вание Р

Рис. 3.18. Схема вторичного симметриро­ва­ния и его векторная диаграмма

Рис. 3.19. Полное симметрирование Р

Рис. 3.20. Функция преобразо­вания Л Р

Рис. 3.21. Схема включения Л Р

Рис. 3.22. Схема включения Р в режиме с вращающим­ся магнитным полем

Рис. 3.23. Включение Р в схеме с фазовращающим устройством

Рис. 3.24. Использование триггера Шмитта для управления Р

Рис. 3.25. Схема измерения угла фирмы Muir­head

Рис. 3.26. Иллюстрация преобразования «фаза-код»

Рис. 3.27. Схема индикаторной обратимой передачи

Рис. 3.28. Развертка комбинационного сопряжения РЭДП

Рис. 3.29. Схема РЭДП с комбинационным сопря­же­нием двух различных растров

Рис. 3.30. Обмотки РД

Рис. 3.31 Схема соединения обмо­ток РД

Рис. 3.32. Обмотки И

Рис. 3.33. Схема включения И в качестве задатчика угла

Рис. 3.34. Оптические системы ОДП

Рис. 3.35. Принцип построения - а) и пример рас­тро­вого сопряжения - б)

Рис. 3.36. Схема РОДП фирмы National Engi­neering, Англия

Рис. 3.37. Четырехфазная сканирующая головка - а) и ее диаграмма напряжений - б)

Рис. 3.38. Схема формирования импульсов и диаграмма выходных напряжений сканирующей головки

Рис. 3.39. Схема расположения дорожек и диа­граммы импульсов ИОДП

Рис. 3.40. Схема определения направления движения и ее диаграммы

Рис. 3.41. Развертка шкалы линейного КОДП

Рис. 3.42. Расположение приемников при V-считывании

Рис. 3.43. Логическая схема V-считывания

Рис. 3.44. Схема однооборотного ПОДП с растровым интерполятором

Рис. 3.45. Конструктивная схема кодового датчика ДПК-1

Рис. 4.1. Пример следящей системы автоматизированного сборочного обо­ру­дования

Рис. 4.2. Схема включения АТГ

Рис. 4.3. Сечение АТГ

Рис. 4.4. Функция преобразования АТГ

Рис. 4.5. «Нулевой сигнал» АТГ

Рис. 4.6. Схема включения ТГПТ

Рис. 4.7. Функция преобразования ТГПТ

Рис. 4.8. Пример построения следящей системы с управлением по ско­рости - а) и ее нагрузочная характеристика - б)

Рис. 4.8. Пример построения следящей системы с управлением по ско­рости - а) и ее нагрузочная характеристика - б)

Рис. 4.10. Конструктивная схема ПДДВ фирмы Kistler, Германия

Рис. 4.11. Простой ППДВ (а) и пьезотранс­фор­ма­тор (б)

Рис. 4.12. Схема трансформаторного ПДДВ и его включение в измерительную схему

Рис. 4.13. Дисковый ПДДВ (а) и его эквивалентные схе­мы (б) и (в)

Рис. 4.14. Эквивалентная схема ПДДВ с усилителем на­пря­же­ния (а), (б) и график изменения сопротивления изоляции от тем­пера­ту­ры (в)

Рис. 4.15. Измерительная схема с высоком­ным усилителем

Рис. 4.16. Функциональная - а) и эквивалентная - б) схемы зарядового усилителя фирмы Met­ra­vib, Франция

Рис. 4.17. Пример включения ПДДВ фирмы Ho­ney­well», США

Рис. 4.18. Изменение кривой намагниченнос­ти МДДВ при деформации

Рис. 4.19. МДДВ на основе никеля: оси легкого на­магнич­ивания (а), графики линейной (б) и объ­емной (в) деформаций

Рис. 4.20. Схема генера­тор­ного МДДВ

Рис. 4.21. Схема параметрического МДДВ

Рис. 4.22. Пример использования МДДВ в системе дистанционного управления

Рис. 4.23. Схема цилиндрического (а) и плоского (б) дифференциального конденсатора

Рис. 4.24. Схема емкостного датчика силы

Рис. 4.25. Эквивалентная схема (а) и упрощенная схема ЭСДДВ при работе на высоких частотах (б)

Рис. 4.26. Мостовая схема вклю­че­ния ЭСДДВ

Рис. 4.27. Усилительная схема включения ЭСДДВ (а) и его ча­с­тот­ная характеристика (б)

Рис. 4.28. Схема детектора присутствия

Рис. 4.29. Схема замыкания магнит­ного потока

Рис. 4.30. Схема индуктивного датчика силы

Рис. 4.31. Эквивалентная электри­чес­кая схема дроссельного ЭМДДВ

Рис. 4.32. Пример индуктивного моментометра TG-20 фирмы Vibrometer

Рис. 5.1. Схема активной (а) и пассивной (б) локации

Рис. 5.2. Структура радиоволновода

Рис. 5.3. Диаграмма направленности излучателя

Рис. 5.4. Диаграмма направленности вибратора Герца (а) и ее сечение (б)

Рис. 5.5. Зависимость вида диаграммы направленности от ам­плитуд­ного распределения мощности (а) и ее ширины от вол­нового размера излучателя (б)

Рис. 5.6. Форма модулирующего сигнала (а) и частотная характеристика (б) излучающего и приемного аппаратов некоторых животных

Рис. 5.7. Примеры непрерывной МК

Рис. 5.8. АМ сигнал (а) и его спектр (б)

Рис. 5.9. ЧМ сигнал

Рис. 5.10. Примеры спектров ЧМ сигналов

Рис. 5.11. Пример ШИМ сигнала - а), цуг волн - б)

Рис. 5.12. Примеры АИМ а) - в) и ФИМ е) - ж) колебаний

Рис. 5.13. Схема амплитудного детектора (а) и его вольт­ампер­ная харак­те­ристика (б)

Рис. 5.14. Принцип преобразования «часто­­та ам­пли­туда» в частотном дискриминаторе

Рис. 5.15. Схемы магнитных ЛС с индуктив­­ными (а) и индукционными (б) датчиками

Рис. 5.16. Распределение магнитного поля в об­лас­ти дефекта

Рис. 5.17. Схема индукционной головки наведения (а) и ее функция преобразования (б)

Рис. 5.18. Магнитная ЛС типа ZIS 10-67 и схема ее вклю­чения в контур управления сварочным роботом

Рис. 5.19. Принцип образования и эпюра вихревых токов

Рис. 5.20. Примеры расположения кату­шек на­клад­ных ВТ датчиков

Рис. 5.21. Функциональная схема ВТ ЛС

Рис. 5.22. ЭЛС с шестикомпонентным матричным ВТ датчиком

Рис. 5.23. Четырехкомпонентный ВТ датчик и его при­­менение в адаптивной сварочной головке

Рис. 5.24. Схема ВТ ЛС контроля отливок фир­мы As­sembly Machines, США и ее фун­кция пре­об­разования

Рис. 5.25. Схема расположения катушек металлоис­ка­теля, а) с перпендикулярными, б) со скрещивающимися осями, в) дифференциальная

Рис. 5.26. Модель взаимодействия антен­ны с объектом

Рис. 5.27. Блок-схема металлоискателя

Рис. 5.28. Схема головки металлоискателя

Рис. 5.29. Схема георадара фирмы «Geozondas»

Рис. 5.30. Осциллограммы грунта

Рис. 5.31. Локационная система очувствления робота

Рис. 5.32. Примеры звуковых спектров

Рис. 5.33. Отражение и преломление звука на границе сред

Рис. 5.34. Затухание УЗ сигнала

Рис. 5.35. Зависимость K_осл от размеров излу­ча­теля _изл и частоты сигнала f

Рис. 5.36. Зависимость интенсивности УЗ сиг­нала J от его частоты f и затухания среды 

Рис. 5.37. Зависимость диаграммы направлен­ности от вол­нового размера излучателя

Рис. 5.38. Изменение размера «пятна оз­ву­чива­ния» d_пятна от частоты сигнала

Рис. 5.39. Спектр прямоугольного им­­пульса с периодом Т

Рис. 5.40. Модели параметрических из­лу­чателей, а) - монополь, б) - диполь.

Рис. 5.41. Излучатели подводных ЛИС а), их час­тотная характеристика б) и ее зависимость от ге­ометрии излучателя в)

Рис. 5.42. Схема преобразования информа­ции в ЭАП

Рис. 5.43. Ультазвуковой преобразователь

Рис. 5.44. Частотные характе­ристи­ки пьезокерамических громкоговорителей

Рис. 5.45. Пьезоэлектрический гидрофон

Рис. 5.46. Диаграммы Н микрофонов, а) - типовые, б) - мик­рофона МД-83 на разных частотах

Рис. 5.47. Примеры магнитострикци­он­ных ЭАП

Рис. 5.48. Расчетные модели ПЭАП а) и МЭАП б)

Рис. 5.49. Зависимость допус­ти­мой ин­тенсивности излучения от дли­­тель­ности импульса

Рис. 5.50. Сферический концен­тра­тор (скальпель)

Рис. 5.51. Электрическая схема УЗ локатора

Рис. 5.52. Функциональная схема акустического дальномера

Рис. 5.53. Схема выделения разности фаз

Рис. 5.54. Захватное устройство робота

Рис. 5.55. Одномерное сканирова­ние а) и ос­цил­ло­грам­ма объекта б)

Рис. 5.56. Визуализация звукового образа

Рис. 5.57. Схема получения двухмерного УЗ изображения

Рис. 5.58. Принцип ИКМ сигнала

Рис. 5.59. Примеры оптических систем

Рис. 5.60. Волны видимого диапазона

Рис. 5.61. Преломление лучей в геомет­рической оптике

Рис. 5.62. Спектральная чувствительность глаза

Рис. 5.63. Примеры оптических линз

Рис. 5.64. Глаз и его оптическая схема

Рис. 5.65. К определению масштаба изображения

Рис. 5.66. Апертура оптической сис­темы

Рис. 5.67. Оптическая система оптрон­ной ОЛС

Рис. 5.68. Схемы некоторых объективов

Рис. 5.69. К расчету опти­ческой силы линзы

Рис. 5.70. Схема тройного кон­­ден­сора с большой апертурой

Рис. 5.71. Схема дискретного оптрон­­­­но­го датчика

Рис. 5.72. Схема бинарного оптического дат­чика

Рис. 5.73. Зависимость сигналов фотоде­тек­то­ров U от дальности до объекта х

Рис. 5.74. Принцип лазерной накачки

Рис. 5.75. Схема лазерного излучателя

Рис. 5.76. Схема импульсного сканирующего дальномера

Рис. 5.77. Оптическая схема лазерной головки наведения

Рис. 6.1. Наблюдение выпуклого объекта

Рис. 6.2. Типовая структура СТЗ робота

Рис. 6.3. Примеры структур СТЗ а) - двух­шин­­ная, б) - на основе матричного процессора

Рис. 6.4. СТЗ на базе конвейерной архитектуры

Рис. 6.5. Примеры построения СТЗ роботов

Рис. 6.6. Пример развертки

Рис. 6.7. Движение луча при чересстрочной раз­вертке (первый полукадр - нечетный)

Рис. 6.8. Развертка видеосигнала U =U(Y)

Рис. 6.9. К определению граничных час­­тот видеосигнала

Рис. 6.10. Полоса час­тот, зани­ма­е­мая одним телевизионным каналом

Рис. 6.11. Спектральная характе­ристика глаза

Рис. 6.12 Цветовой куб

Рис. 6.13. Иллюстрация появления отри­ца­­тель­­ной составляющей красного цвета

Рис. 6.14. Модель HSV - геометрическая интер­претация

Рис. 6.15. Цветовая модель HLS

Рис. 6.16. Цветовой график МКО

Рис. 6.17. Понятие о векторе цветности

Рис. 6.18. Спектр цветного телеви­зион­ного сигнала в системе SECAM

Рис. 6.19. Зависимость разрешающей способ­ности телекамеры от освещенности

Рис. 6.20. Чувствительность телека­меры

Рис. 6.21. Спектральные харак­терис­тики телекамер

Рис. 6.22. Схема видикона

Рис. 6.23. Структура а) и временные диаграммы б) трех­фаз­ного ПЗС элемента

Рис. 6.24. Схемы ПЗС матриц с перено­сом кад­ров а) и построчным переносом зарядов б)

Рис. 6.25. Схема телекамеры со сточно-кадровым переносом

Рис. 6.26. Схема ПЗС камеры

Рис. 6.27. Схема автофокусировки видеокамеры

Рис. 6.28. Структура фотодиодной ячейки

Рис. 6.29. Спектральные характеристики и фун­кция преобразования ФДМ

Рис. 6.30. Функциональная схема телекамеры на базе ФДМ

Рис. 6.31. Схема устройства ввода изображений

Рис. 6.32. Дискретизация черно-белого видео­сигнала а) - ди­а­грам­­ма, б) - примеры сигналов одной телевизионной строки

Рис. 6.33. Квантование черно-белого видео­сигнала а) - ди­­аграмма, б) - примеры сигналов

Рис. 6.34. Пиксели - разрешение по по­лю и по амплитуде

Рис. 6.35. Виды записи а) - про­доль­­ный, б) - поперечный, в) - перпенди­кулярный

Рис. 6.36. Схема разделения цветовых состав­ляю­щих в RGB камере

Рис. 6.37. Структура растрового фай­ла палитро­во­го изображения

Рис. 6.38. Структура векторного гра­фического фай­ла

Рис. 6.39. Схема прямого и обратного JPEG-пре­об­ра­зо­вания

Рис. 6.40. Бионическая реализация ²G фи­ль­тра

Рис. 6.41. Исходное изо­бражение тес­то­вого объекта G(x, y)

Рис. 6.42. Изображение и его гисто­грам­ма

Рис. 6.43. Примеры нормированных гисто­грамм

Рис. 6.44. Бинари­зо­ван­ное изо­бражение D(x, y)

Рис. 6.45. Примеры высоко- а) и низкочас­тотной б) фильтрации

Рис. 6.46. Примеры фильтров с различными апертурами

Рис. 6.47. Градиент освещенности и его про­из­водные, а) - светлый объект на темном фоне, б) - темный объект на светлом фоне

Рис. 6.48. Зависимость градиента от вида границы

Рис. 6.49. Пример использования филь­тра Робертса

Рис. 6.50. Оператор Собеля

Рис. 6.51. Обход контура при сегмен­тации

Рис. 6.52. Кодирование объекта: а) - ме­тодом КДС, б) - мето­дом Фримана

Рис. 6.53. Объекты с одинаковыми ге­омет­ри­ческими признаками

Рис. 6.54. Нахождение правого а) и левого б) гла­за на контуре лица

Рис. 6.55. Ориентирование выделенных фрагментов а) и раз­мещение масок на изображении б)

Рис. 6.56. Принцип распознавания а) - верифицируемое лицо, б) - результат сравнения

Рис. 6.57. Определение третьей коорди­наты объекта с помощью двух телекамер

Рис. 6.58. Получение «псевдотрехмерного» изобра­жения объекта

Рис. 6.59. Восстановление третьей координаты по плоскому изо­бражения: а) - схема восстановления, б) - трехмерная модель

Рис. 7.1. Принцип пересчета силовых фак­торов

Рис. 7.2. Контактные уси­лия при сборке а) и аб­ра­зивной обработке б)

Рис. 7.3. Типовая структура ССО робота

Рис. 7.4. Подвижные платформы и сигналы с датчиков

Рис. 7.5. «Очувствленное» запястье

Рис. 7.6. Принцип действия и схема RCC

Рис. 7.7. Адаптивное запястье

Рис. 7.8. Способ косвенного измерения

Рис. 7.9. Информационная модель СМД робота

Рис. 7.10. СМД с матрицей жесткости общего вида

Рис. 7.11. Схема СМД фирмы IBM, США

Рис. 7.12. Схема СМД типа «мальтий­ский крест», фирмы Barry Wright, США

Рис. 7.13. Четырехкомпонент­ный СМД RCC-типа: а) - схема, б) - эла­стомер

Рис. 7.14. Схема СМД типа «адаптивный сбо­роч­ный столик»

Рис. 7.15. Типы УЭ СМД: а) - продольные, б) - из­ги­ба, в) - сдвига; г) - схема расположения ЧЭ на поверхности УЭ

Рис. 7.16. Дифференциальная схема УЭ

Рис. 7.17. Тензорезистивная измерительная цепь однока­наль­ного датчика силы

Рис. 7.18. Шестикомпонентный СМД фир­мы Mitsu­bi­shi, Япо­ния: а) - схема, б) и в) - составляющие упругочувствительных элементов

Рис. 7.19. Структурная схема «интеллектуального» СМД

Рис. 7.20. Динамика сборочного процесса

Рис. 7.21. Структура технического нейрона

Рис. 7.22. Основные активационные функции

Рис. 7.23. Схема трехнейронного пер­цеп­трона

Рис. 7.24. Нейронный блок распознавания

Рис. 7.25. Позиционно-силовое управление

Рис. 7.26. Палец захватного устрой­ства ро­бота с ТСО

Рис. 7.27. Схемы тактильных датчиков а) - на основе микро­переклю­чателя, б) - под­водного аппарата Curv

Рис. 7.28. Дискретная тактильная матрица: а) - схе­ма, б) - принцип считывания

Рис. 7.29. ТД на базе силиконового каучука: а) - прин­цип действия и схема, б) - функция прео­бра­зования

Рис. 7.30. Углеродная тактильная матрица и ее функция преобра­зо­вания

Рис. 7.31. Схема ТД проскальзывания