Детекторы света и шума - это устройства, которые воспринимают входной сигнал с помощью фотоэлемента или микрофона соответственно и измеряют его интенсивность. Робот HERO 1 преобразует входной сигнал в семиразрядную цифровую форму. Он может быть запрограммирован микропроцессором на переключение при любом относительном уровне от 1 до 256. Убедитесь, что датчик реагирует на входной сигнал, затем проверьте схему сравнения и аналого-цифровой преобразователь.

Любой тип прибора может быть выполнен так, что он будет реагировать только иа одну узкую полосу частот спектра. Помните об этом, проверяя прибор.

И, наконец, существует группа устройств специального назначешя повышенной сложности, таких как телевизионные камеры, которые распознают форму предметов, и схемы синтезирования речи, обеспечивающие роботу возможность «говорить». Подробное их описание может составить (и составляет) отдельные книги. И в этом случае первые шаги при поиске неисправностей такие же, как и в простых системах. Убедитесь, что иа иих подается питание. Проверьте, получают ли они цифровые команды микропроцессора. Проверьте, получают ли они внешние входные сигналы, для которых оии предназначены, посмотрите, как они реагируют на них. Убедитесь, наконец, что информация от них доходит до микропроцессора.

Глава тринадцатая

ПОИСКИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТАМИ

Д. Дайнес

13.1. ВВЕДЕНИЕ

Отличительной особенностью систем управления роботами является использование в иих как цифровых, так и аналоговых схем, а часто и их сочетаний

При поиске неисправностей в системах управления роботами обычно применяют три метода. Каждый из них рассматривается отдельно при описании соответствующих систем управления. Системы описываются на основе подробных функциональных схем. Это позволяет использовать методы поиска неисправностей как для цифровых, так и для аналоговых схем

Хотя отказ может произойти в любой системе робота, основной задачей этой главы является разъяснение методов поиска неисправностей в электронных схемах. Основное внимание уделяется электронным схе-

мам робота HERO 1 и системе SONAR и сопряжению их с центральным процессором робота. Для удобства всем функциональным блокам и системам присвоены описательные названия.

В этой главе рассматриваются решения некоторых конкретных задач, позволяющие ускорить и упростить поиск неисправностей. Изучив эту главу, вы сможете определить функциональные блоки и отыскать их иа схеме. Вы сможете использовать такие методы поиска неисправностей, как «разделяй и властвуй», «размыкание петли» и разделение функциональной схемы. Вам станет ясно, что микропроцессор робота HERO 1 управляет рукой и системой SONAR. И, что более важно, вы поймете необходимость знания системы, в которой вы отыскиваете неисправность.

13.2. ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ

Первым шагом иа пути поиска неисправностей является определение характера повреждения. Для этого важно знать рабочие характе ристики системы,

Чем больше вы знаете о системе, тем легче уяснить назначение и местоположение различных функциональных блоков и сделать заключение о правильности их входных и выходных сигналов. Для успешного нахождения причины отказа исключительно важно хорошо разбираться в системе и ее компонентах.

Наилучшими источниками, из которых можно получить подробную информацию о системе, являются инструкции по эксплуатации, описание принципа действия схем и сами схемы. Краткого изучения этих материалов достаточно, чтобы начать поиск неисправностей. Однако в процессе работы вам придется постоянно обращаться к ним.

13.2.1. ПРОГРАММА

Робот - это ие что иное, как вычислительная машина с несколькими весьма специализированными периферийными устройствами. Для работы ему прежде всего требуется программа. Если программист тщательно не изучил варианты предстоящего использования управляющей программы, последняя может не содержать всех необходимых данных для управления роботом, обеспечивающих правильное выполнение им задания при изменении условий работы. Бывает и так, что программист учел особенности последующего использования, но программа не прошла тщательную отладку, в ней возможны ошибки, которые прояв ш-ются только при выполнении определенных действий.

Ошибки в управляющей программе функционирующего робота встречаются ие часто. Чаще ошибки находят в прикладных програм-t, ах составленных пользователем.

13.2.2. ОКРУЖАЮЩАЯ ОБСТАНОВКА

На эксплуатационные характеристики любой аппаратуры и особенно роботов огромное влияние оказывает окружающая среда. Вам должно быть известно, что человек не в состоянии ощутить все вредные воздействия, существенные для робота. Например, изменение температуры или влажности может сказаться на параметрах электрических компонентов. Электромагнитные помехи могут наводить ложные сигналы в проводах и монтажных платах, если экранирование недостаточно или неправильно выполнено. Ультразвуковые шумы, создаваемые такими источниками, как двигатели или вентиляционные трубы, могут помешать работе системы SONAR.

Окружающая обстановка в разных местах может заметно отличаться. Например, робот может давать сбои в благоприятной на вид обстановке, а будучи отправлен в помещение с оборудованием для ремонта и испытания, он может работать превосходно. В таком случае вы должны вести поиск неисправности в системе в условиях, максимально приближенных к тем, при которых произошел отказ.

13.2.3. АППАРАТУРА

Когда робот подвергается экстремальным воздействиям окружающей среды, ускоряется выход из строя его механических деталей. Многие роботы оснащаются аппаратурой для обнаружения некоторых из возможных неполадок и сообщения о них или принятия мер для предотвращения развития повреждения. Когда же такой аппаратуры нет, механическое повреждение временами установить очень трудно. И тут требуется подробное знание принципа работы и даже конструкции робота.

Однако большая часть неисправностей в роботах происходит в электрических схемах. Наиболее часто отказывают детали, подверженные воздействию окружающей среды, такие как переключатели и провода, очень хрупкие детали, страдающие от повышения напряжении и вибрации, как, например, датчики нли преобразователи.

13.3. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ПРОСТЫЕ КОНТУРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Чтобы понять последующее обсуждение, вам следует познакомиться с действием руки робота HERO 1 и системой SONAR, а также с относящимися к ним схемами. Лучше всего для этого использовать функциональную схему. Начать следует с деления общей схемы на функциональные блоки.