Главная Физические и химические датчики




/-сторожевой на?/" Домашней автоматизации

Т- --я батарея;

датчики безопасности (пожаоа rsnaL -температурный датчик- 7-

ванняТр Т- •омТортаЖрГ зоеУвгоре-

ваниял i* -датчики состояния ч-ппгп *=мпературы, влажности пвовртпи ста. веса, утомляемости и т л «"ения кровн, частоты пульса по

уровня воды; J2 ~ котел; 13- Система пмлГР""** ""к; /?- датчик температурный дат.ш: /5-?aTon„S а"7Г"яГ "«ФРиРО-вания" 100 - степениМряда 61"°» бата-

,соседи. Кроме того, информация от сторожевых датчи-сов передается в виде определенного сигнала вызова по телефонной линии. Если во время сна или при выходе [3 дома оставлены открытыми окна, ставни, произошла гтечка газа, воды, возникло короткое замыкание, то [ИКро-ЭВМ оповещает об этом владельца синтезирован-[ым голосом.

Система управления микроклиматом, освещенностью •и расходом энергии. В этой системе оптимальная регулировка условий обитания осуществляется микро-ЭВМ путем опроса состояния датчиков, регистрирующих следующие параметры: температуру отопительного котла, в различных частях помещения, снаружи, влажность, загрязненность воздуха (состояние вентиляции), давление воздуха, силу ветра, освещенность внутри и снаружи, степень заряда аккумулятора, тепловую емкость накопителя тепла, уровень воды в паровом котле, положение солнца, расход электроэнергии, воды, газа.

Ежемесячно микро-ЭВМ подсчитывает расход электроэнергии по каждому виду ее, а результаты вычислений выводятся на печать. Благодаря слежению за положением солнца повышается эффективность солнечных электробатарей и коллектора тепла, установленных на крыше дома.

Система управления домашним хозяйством. Эта система помогает автоматизировать в основном труд хозяйки дома: стирку белья, уборку помещения, приготовление пищи, учет расходов и др. Естественно, оставшееся благодаря автоматизации домашнего хозяйства свободное время можно использовать для повышения уровня образования и культуры, для отдыха и развлечений.

Система контроля за состоянием здоровья. В этой системе микро-ЭВМ обрабатывает данные, которые формируют следующие датчики: измерители давления крови (сфигмоманометр), частоты пульса, роста, массы (весы), частоты дыхания, объема легких (спирометр), потливости, остроты зрения, регистратор утомляемости и др. Результаты измерений сохраняются в памяти ЭВМ, сравниваются с прежними, усредненными. В случае большой разницы меладу текущими и прежними данными обладатель их немедленно извещается об этом. Кроме того, накопленные данные помогают врачу установить точный диагноз.

Другие услуги. Кроме упомнутых выше систем с по-



мощью микро-ЭВМ при введении в нее соответствующих программ можно реализовать процессы обучения, развлечения и игры. Далее в память ЭВМ можно занести списки адресов, телефонов, каталоги услуг, различные расписания, а при необходимости ими всегда можно легко и удобно воспользоваться.

21. Интеллектуальные роботы

Характерной чертой нашего времени является быстрое распространение роботов. Япония в этом отношении занимает ведущее место, так как ее роботы составляют не менее 80 % общего числа роботов в мире. Роботам особенно удобно поручать работу, которая очень утомительна для людей, или работу в опасных и вредных условиях. Например, при монтаже и техническом обслуживании ядерного реактора, где обстановка взрывоопасная и к тому же большая вероятность радиактивно-го облучения, или при проходах в рудниках и угольных шахтах, где тоже весьма возможна взрывоопасная сп-туация. В больницах или реабилитационных центрах много тяжелой работы по уходу за больными. Медсестрам часто приходится передвигать больных и инвалидов, поддерживая их руками. В результате у медсестер возникают профессиональные заболевания, например радикулит, остеохандроз и др. Применение роботов устраняет причину этих профессиональных недугов. На рис. 60 показан общий вид робота «Мелконг» для медицинских учреждений. Робот разработан лабораторией технических исследований механизмов в г. Цукубе.

С помощью роботов можно легко реализовать без-людн>то технологию и заводы с продолжительностью рабочего дня 24 часа. Большинство существующих роботов представляют собой автоматы по обработке, сборке и контролю. Они повторяют определенные действия в некотором ограниченном пространстве. Разумеется, вид и последовательность повторяемых операций можно изменить путем перепрограммирования робота. Такие роботы, естественно, оснащены микро-ЭВМ, но из датчиков в них обычно имеются только те, которые регистрируют линейное положение и угол поворота механической руки.

В противоположность простым разрабатываются так называемые интеллектуальные роботы (рис. 61). В двух словах разница между простым и интеллектуальным роботом заключается в том, что последний наделен «рас-


Рис. 60. Робот «Мелкоиг», помогающий транспортировать и поддерживать больных

судком». Благодаря этому интеллектуальный робот на

целый шаг ближе к человеку.

Сопоставление возможностей простого и интеллек-туального роботов отражено в табл. 11. Значительную Таблица 11. Сравнение простых и интеллектуальных роботов

Сргвнимаемый показатель

Простой робот

Интеллектуальный робот

Датчики

Микропроцессор

Объем программ

Исполнительное уст. ройство

Характер работы

Несколько типов (положения и т. п.)

Среднего класса (8-16-разрядные со средним быстродействием)

Средний

Многоосевая рука

Цикличность, повторяемость; самостоятельный анализ почти отсутствует

Множество типов (зрения, осязания и т. п.)

Высокого класса (16-32-разрядные с высоким быстродействием)

Большой

Рука со множеством осей и суставов

Содержание работы изменяется в соответствии с рабочей ситуацией и условиями среды; обладает способностью самостоятельно анализировать обстановку



ЕС СЗ



роль в их различии играют датчики. Интеллектуальный робот помимо прочих имеет датчики технического зрения и осязания (давления, скольжения и т. д.). Важность зрительных датчиков легко понять, если представить, как ходил бы человек, имея глаза и без них. В процессе перемещения робота начало каждого движения определяется в результате обнаружения и распознавания окружающих предметов с помощью зрения. Типичными датчиками зрения являются передающая телевизионная трубка и твердотельный видеосенсор на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Другой, чрезвычайно важный для интеллектуальных роботов тип датчиков - это датчики осязания. С их помощью регулируется усилие руки, захватывающей предметы, - так, чтобы захват был достаточно сильным для удержания предмета и в то же время не причинял этому предмету никакого вреда. В качестве исполнительного устройства обычно используется многосуставная рука или многосуставной манипулятор, которые способны производить тонкие и нежные движения.

Степень «разумности» интеллектуального робота определяется главным образом возможностями используемой в нем микро-ЭВМ, которые, в свою очередь, зависят от программного обеспечения (рис. 62).

Интеллектуальные роботы по выполняемым ими функциям можно разделить на следующие пять классов:

1. Роботы для проблемного анализа. Самостоятельно разрабатывают проект рещения задачи, поставленной человеком.

2. Роботы для анализа окружающей среды. Исследуют окружающие условия на основе информации, посту-

Контроль и управление

Обработка

Решение

речи

проблемы

База данных для распознавания

J t

Ощущения

Управ повед

ление ением

Окружающая среда

Рис, 62. Структура програм.мных средств интеллектуального робота 8-412 105



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [15] 16 17


0.013