Устройство управления информационной робототехнической конструкцией

Полезная модель относится к электромеханическим, звуковоспроизводящим конструкциям, которые могут быть использованы в детских дошкольных, культурных, развлекательных, учебных и спортивных центрах.
В настоящее время существует острая необходимость в организации работы с детьми в дошкольных детских учреждениях, в детских комнатах торговых, в развлекательных центрах с целью облегчения работы обслуживающего персонала. Одновременно необходимо, чтобы дети получали полезную информацию для воспитания и эмоционально психологического развития.
Практика показала, что для выполнения этих задач наиболее близко подходят информационные робототехнические конструкции с внутренним и внешним управлением, выполненные в виде сказочных робототехнических героев.
Существует большое количество робототехнических конструкций, выполненных в виде сказочных и былинных героев, животных, людей, выполняющих движения отдельных органов и выдающих звуковую информацию.
(заявки №2594041 (Франция), № OS 3536242 (ФРГ), №2585583 (Франция), №2635017 (Франция), №2594041 (ФРГ), №0S3703491 (ФРГ), RU 2090234).
В качестве прототипа предлагаемой конструкции взята робототехническая конструкция «Гномик» (Заявка №2020100236, патент РФ №196609, опубликовано 6.03.2020, которая представляет собой фигуру «Гномика» со встроенными динамиками и исполнительными механизмами, вызывающие движение органов речи синхронно со звуком.
Недостатком прототипа являются то, что при внутреннем управлении требуется очень большой объем программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) (для десяти часов непрерывной работы робототехнической конструкции требуется более 36000 команд). Это приводит к большому количеству микросхем памяти с одной стороны и большим трудозатратам при составлении программ с другой стороны и как следствие к большой стоимости конструкции
Технический результат - повышение надежности устройства управления звуковоспроизводящей робототехнической конструкцией
Указанный технический результат достигается тем, что устройство внутреннего управления информационной робототехнической конструкции, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик команд, программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), регистр команд, плеер, на карту памяти которого записана информация в виде отдельных сценариев (сказок, рассказов, нравоучений, лекций и т.д.), между которыми формируются паузы длительностью 4-5 секунд, и схему управления, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен на вход счетчика команд, выход счетчика команд подключен на вход ППЗУ, выходы ППЗУ подключены на вход плеера и на формирователи управления механизмами робота, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит формирователь пауз, выход которого подключен на вход генератора тактовых импульсов.
На рис. 1 приведены: а) структурная схема устройства управления информационной робототехнической конструкции и б) временная диаграмма его работы.
Структурная схема устройства управления информационной робототехнической конструкции содержит генератор тактовых импульсов 1, счетчик команд 2, ППЗУ 3, регистр команд 4, плеер 5, формирователь пауз 6, схему управления 7, при этом выход генератора тактовых импульсов 1 подключен на вход счетчика команд 2, выход счетчика команд 2 подключен на вход ППЗУ 3, выходы ППЗУ 3 подключены на входы регистра команд 4, выходы регистра команд 4 подключены на вход плеера 5 и к механизмам робототехнической конструкции 8, выходы плеера 5 подключены на вход формирователя пауз 6 и на схемы звукового сопровождения робота 9, выход формирователя пауз 6 подключен к генератору тактовых импульсов 1 и на схему управления 7.
Работа устройства управления происходит следующим образом При включении информационной робототехнической конструкции генератор 1 выдает тактовые импульсы, которые поступаю на вход счетчика команд 2, на выходе которого формируется адрес команды на ППЗУ 3, с выхода ППЗУ 3 выбранная команда поступает на восьми разрядный регистр команд 4. Первый разряд команды К. 1 включает плеер 5, остальные разряды поступают на механизмы управления робототехнической конструкцией 8. При поступлении команды К.1 включается плеер 5 и звуковая информация поступает на схемы звукового сопровождения робота 9, на формирователь пауз 6, представляющий собой интегрирующий усилитель с большим коэффициентом усиления, который формирует прямоугольные импульсы с длительностью равной длительности очередного сценария (рассказа). Импульс с формирователя пауз 6 поступает на генератор тактовых импульсов 1, разрешая его работу. При этом робот выполняет команды, поступающие с ППЗУ, до появления команды включения плеера 5 (К.1). Далее процесс работы повторяется. В информационных робототехнических конструкциях время работы в режиме выдачи звуковой информации составляет 90-97% от общего времени работы информационной робототехнической конструкции, что позволяет при использовании предлагаемой схемы устройства управления информационной робототехнической конструкции уменьшит объем памяти ППЗУ в 20-25 раз, значительно уменьшить трудозатраты на разработку программ и частично привязать звуковую информацию к поведению робототехнической конструкции
В качестве памяти можно использовать различные запоминающие устройства, которые отличаются низкой стоимостью и высокой надежностью, что позволяет оперативно менять информацию и использовать робототехническую конструкцию для различных целей: для детских садов, лечебных учреждений, для обучения детей правилам хорошего. Однако в настоящее время предпочтение следует отдать плеерам со сменной карточкой памяти.