- •Isbn 5-06-004038-0 © гуп «Издательство «Высшая школа», 2001
- •Часть 1 7
- •Часть 2 85
- •Часть 3 121
- •Часть 4 161
- •Часть 5 автоматизация производства эвм 240
- •Предисловие
- •1.1. Основные понятия и определения
- •Часть 1 конструирование средств измерительной и вычислительнойтехники
- •1. Общие сведения
- •1.2. Факторы, влияющие на работоспособность вт
- •1.3. Показатели конструкции вт
- •2. Разработка вт
- •2.1. Организационные вопросы разработки вт
- •2.2. Единая система конструкторской документации
- •3. Требования, предъявляемые к конструкции
- •3.1. Конструктивная преемственность
- •3.2. Технологичность
- •3.3. Точность
- •3.3.1. Выбор конструкций и ограничение их разнообразия
- •3.3.2. Ошибки параметров конструкций
- •3.3.3. Расчет отклонений параметров конструкции
- •3.3.4. Вероятностный метод расчета отклонения параметров
- •3.4. Надежность
- •3.4.1.Критерии надежности
- •3.4.2. Методы обеспечения и повышения надежности
- •3.4.3. Расчет надежности
- •3.5. Экономичность
- •3.6. Эргономичность и эстетичность
- •3.7. Патентоспособность
- •4. Защита конструкций от внешних воздействий
- •4.1. Механические воздействия
- •4.1.1. Методы расчета и анализа вибраций
- •4.1.2. Метод расчета на виброустойчивость
- •4.1.3. Амортизация нестационарных вт
- •4.2. Охлаждение вт
- •4.2.1. Передача теплоты в электронных устройствах
- •4.2.2. Основные теплофизические задачи, возникающие при конструировании вт
- •4.3. Атмосферные воздействия
- •4.3.1. Защита покрытиями
- •4.3.2. Защита герметизацией
- •4.4. Воздействия электрического характера
- •4.4.1. Причины возникновения помех
- •4.4.2. Электрические связи между элементами в вт
- •4.4.3. Помехи при соединении элементов вт «короткими» связями
- •4.4.4. Помехи при соединении элементов «длинными» связями
- •4.4.5. Помехи в каналах связи
- •4.4.6. Методы снижения паразитных связей
- •4.4.7. Методы защиты от помех
- •4.5. Временная нестабильность
- •5. Автоматизированное конструирование вт
- •5.1. Современное состояние сапр электронных устройств
- •5.2. Функциональные возможности и структура системы p-cad
- •5.3. Организация работы с системой p-cad
- •1.2. Принципы создания сапр
- •1.3. Виды обеспечения сапр
- •1.4. Классификация сапр
- •1.5. Стадии проектирования
- •1.6. Способы организации процесса проектирования
- •2. Математическое обеспечение сапр
- •2.1. Математические модели
- •2.2. Методика составления математической модели
- •2.3. Методы получения моделей элементов вычислительных систем
- •3. Математические модели функционально-логического этапа проектирования вс
- •3.1. Математические модели схем
- •3.1.1. Модель схемы в виде неориентированного мультиграфа
- •3.1.2. Модель схемы в виде ориентированного мультиграфа
- •3.1.3. Представление схемы гиперграфом и ультраграфом
- •3.2. Математические модели монтажного пространства
- •3.3. Последовательные алгоритмы структурного синтеза
- •3.5. Задача размещения
- •3.6. Задача трассировки
- •3.7. Выбор критериев оптимальности
- •3.7.1. Частные критерии
- •3.7.2. Аддитивные критерии
- •3.7.3. Мультипликативные критерии
- •3.7.4. Минимаксные критерии
- •3.8. Оценка значений весовых коэффициентов
- •Заключение
- •Часть 3 техническое, программное и интеллектуальное обеспечение сапр вычислительных систем
- •1.Техническое обеспечение сапр
- •1.1.Организация технических средств сапр
- •1.2. Режимы работы ктс сапр
- •1.3. Технические средства машинной графики
- •1.4. Специализированные сопроцессоры
- •1.5. Речевые устройства для оперативной связи проектировщика
- •1.6. Вычислительные сети сапр
- •2. Информационное обеспечение сапр
- •2.1.Базы данных в сапр
- •2.2. Проектирование баз данных
- •2.3. Модели данных
- •2.3.1. Реляционная модель данных
- •2.3.2. Иерархическая модель данных
- •2.3.3. Сетевая модель данных
- •2.4. Система управления базами данных
- •2.4.1. Категории баз данных
- •2.4.2. Сетевая база данных
- •2.4.3. Реляционная база данных
- •3.1. Анализ современных требований к сапр
- •3. Принципы организации сапр с элементами искусственного интеллекта
- •3.2. Архитектура интеллектуальных сапр
- •3.3. Количественные и качественные характеристики интеллектуальных сапр
- •3.4. Моделирующая интеллектуальная сапр
- •3.5. Синтезирующая интеллектуальная сапр
- •3.6. Методы структурного и параметрического синтеза
- •3.6.1. Общая характеристика методов синтеза
- •3.6.2. Методы структурного синтеза
- •3.6.3. Параметрический синтез
- •Заключение
- •Часть 4 технология, экология и надежность эвм
- •1. Проектирование технологических процессов
- •1.1. Понятия и определения технологических процессов
- •1.2. Порядок проектирования технологического процесса
- •1.2.1. Виды технологических процессов
- •1.2.2. Виды технологических баз
- •1.2.3. Виды контроля
- •1.3. Технологическая документация
- •1.4. Технологическая подготовка производства
- •1.4.1.Технологичность элементов и деталей эвм
- •2. Методы обработки изделий эвм
- •2.1. Электроэрозионные методы обработки
- •2.1.1. Электроискровая обработка
- •2.1.2. Метод электроискровой обработки непрофилированным (проволочным) электродом
- •2.1.3. Анодно-механическая обработка
- •2.2. Лучевые методы обработки
- •2.2.1. Электронно-лучевая обработка
- •2.2.2. Светолучевая обработка
- •2.3. Обработка ультразвуком
- •2.4. Электрохимическая обработка
- •2.4.1. Анодно-гидравлическая обработка в проточном электролите
- •2.5. Обработка плазмой
- •3. Защитные покрытия
- •3.1. Виды покрытий
- •3.2. Металлические покрытия
- •3.3. Лакокрасочное покрытие
- •3.4. Контроль покрытий
- •4. Технология производства печатных плат
- •4.1. Механическая обработка печатной платы
- •4.2. Получение рисунка печатной платы
- •4.2.1. Фотопечать
- •4.2.2. Трафаретная печать (сеткографический метод)
- •5. Экология производства эвм
- •5.1. Источники и виды загрязнений окружающей среды при производстве эвм
- •5.1.1. Сточные воды при производстве эвм
- •5.1.2. Энергетические загрязнения
- •5.2. Основные меры по защите окружающей среды
- •5.3. Защита атмосферы
- •5.4. Очистка сточных вод
- •5.5. Очистные сооружения предприятия,
- •5.6. Обработка твердых отходов
- •6. Обеспечение надежности эвм и систем
- •6.1. Основные характеристики и параметры надежности
- •6.2. Структурная надежность
- •6.3. Структурные методы повышения надежности эвм
- •6.4. Информационные методы повышения надежности эвм
- •6.5. Повышение надежности передачи информации в эвм с помощью волоконно-оптических линий связи
- •Часть 5 автоматизация производства эвм
- •1. Основные элементы автоматизированного производства
- •1.1. Системные принципы создания гибких автоматизированных производств, общие направления автоматизации
- •1.2. Микропроцессорные вычислительные устройства в сенсорных системах роботов
- •1.2.1. Методы и алгоритмы видеоанализа
- •1.2.2. Программно-аппаратные средства реализации систем технического зрения на базе микроЭвм
- •1.2.3. Специализированные видеопроцессоры для обработки и анализа изображений -
- •Заключение
- •1.3. Промышленные роботы микроэлектроники
- •1.3.1. Манипуляторы промышленных роботов
- •2. Локальные вычислительные сети в гап
- •2.1. Архитектура вычислительных систем для гап
- •2.2. Принципы построения малых лвс
- •2.3. Основы моделирования лвс
- •2.4. Общий критерий качества
- •2.5. Гибкие технологические системы изготовления и сборки элементов эвм
- •2.5.1. Производственные системы изготовления печатных плат
- •2.5.2. Производственная система изготовления радиоэлектронных модулей
- •2.5.3. Промышленные роботы для автоматизированного производства
- •3. Микропроцессорные вычислительные устройства в системах управления пр
- •3.1. Системы управления пр
- •3.1.1. Классификация системы управления пр
- •3.2. Архитектура управляющих вычислительных комплексов
- •3.3. Программирование вычислительных устройств в ртк 3.3.1. Методы программирования пр
- •3.3.2. Примеры робото-ориентированных языков программирования
- •Список литературы
3.3.2. Примеры робото-ориентированных языков программирования
MHI — язык программирования, созданный для первых роботов (1961), управляемых от ЭВМ. Основные приемы программирования бази руются на концепции осторожного движения, которое осуществляется до тех пор, пока не будет получен определенный сигнал от датчика. С помо щью MHI не выполняются арифметические действия, выходящие за рамки опроса датчиков.
WAYE (1975) имеет основное допущение, которое заключается в том, что параметры движения заранее рассчитаны и в процессе выполнения движения допустимы небольшие отклонения от заданных траекторий. Здесь были реализованы процедуры:
описания положения с помощью декартовых координат исполнительно го органа;
координации движения сочленений, обеспечивающие непрерывность скоростей и ускорений;
определения последовательности этапов движения в декартовой систе ме координат.
Для надежного выполнения заданий в условиях неопределенности и обнаружения ошибок в процессе выполнения программы в системе WAYE реализуется концепция податливого и осторожного движения.
3. MINI (1976) получен путем введения в язык LISP некоторого числа дополнительных функций, обеспечивающих сопряжение со специальной
ЭВМ (СВС), на которой программа выполняется в реальном масштабе времени. Отличие MINI от других языков программирования состоит в том, что сочленения ПР управляются независимо друг от друга. Исполнительный орган перемещается в декартовой системе координат, что позволяет уменьшить влияние недостатков некоординированных последовательных перемещений из одного положения в другое. С помощью операторов языка MINI можно установить целевые положения или усилия для каждого сочленения робота, считать показания датчиков положения и усилий, а также задать режим ожидания какого-либо сообщения. Но в языке MINI отсутствуют операторы управления и средства обработки геометрической информации.
4. В языке AL сочетаются специфические функции ПР и возможности языков ALQOL и PASCAL. В системе AL программы выполняются на 2 ЭВМ. На 1-Й — производится компиляция исходной программы, на второй — полученная в результате компиляции программы низкого уровня исполня ется в реальном масштабе времени на управляющей ЭВМ.
Особенности языка AL:
реализованы методы описания движения (спецификация траекторий в декартовой системе координат, расчет траекторий, алгоритм податливо го движения);
обеспечены возможности для работы в реальном масштабе времени, параллельное выполнение и синхронизация процессов;
реализованы способы представления геометрической информации с помощью векторов, матриц и систем координат;
созданы разнообразные средства моделирования рабочей обстановки, с помощью которых можно производить взаимную привязку систем ко ординат, в том числе и временных, создаваемых, например, в процессе работы ПР в режиме захвата предметов.
5. VAL — это интерпретатор. Усовершенствованные методы расчета траекторий позволяют исключить этап предварительных расчетов. Особен ности языка VAL:
наличие спецификации позиционных перемещений и перемещений пу тем интерполяции точек в декартовой системе координат, включая движения подвода и отвода;
возможность преобразования декартовых систем координат или задания положений в произвольной системе координат;
возможность использования целочисленных переменных, арифметиче ских действий и условных ветвлений;
возможность установки и проверки состояния двоичной канальных шин, опрос шин.
Система VAL допускает стыковку с системой технологического зрения ПР и может определять систему координат деталей, попадающих в поле зрения телекамеры.