DE2906950A1 - Optical sighting device for operating artificial arm - operates using two pairs of sensors worn on head of operator - Google Patents

Abstract

The sighting device is coupled to the servo mechanism for operating an artificial arm, to allow a target object to be seized. It is worn on the head of the operator and comprises a pair of direction sensors and a pair of inclination sensors. The former detect the side to side movement of the operator's head, via the earth's magnetic field, and the latter detect the up and down movements of the operator's head. The two pairs of sensors are coupled to a data processing circuit for determining the angular coordinates of the target object.

Description

OPTISCHE VISIEREINRICHTUNG OPTICAL VISOR DEVICE

Die vorliegende Erfindung-bezieht sich auf eine optische Visiereinrichtung zum Lenken eines Servomechanismus, insbesondere eines künstlichen Gliedes.The present invention relates to an optical sighting device for steering a servomechanism, particularly an artificial limb.

Beim Betätigen künstlicher Gliedmaßen ist es erforderlich, daß die Bedienungsperson mit dem künstlichen Glied auf einfache Weise physisch und "geibstig'l kommunizieren kann.When operating artificial limbs, it is necessary that the Operator with the artificial limb in a simple way physically and "mentally" can communicate.

Bisher wurde jedoch kein System zum Lenken eines künstlichen Gliedes entwickelt, welches diesen Anforderungen genügt.However, a system for steering an artificial limb has not yet been developed developed which meets these requirements.

Die vorliegende Erfindung schaTfw ei.e optische richtung, die auf der Grundlage der natürlichen Kopfbewegungen eines Menschen funktioniert. Der Kopf eines Menschen dreht und neigt sich unbewußt, um ein Zielobjekt in den Sichtbereich zubekommen, wenn die Person auf das Zielobjekt schaut. Das obtische Visiersystem umfaßt Richtungssensoren, die die Drehung des Kopfs um die vertikale Achse durch Fühlen des Erdmagnetismus erfaßt. Neigungsmesser erfassen die Neigung des Kopfs bezüglich der Horizontalen. Datenverarbeitende Schaltungen berechnen die Winkelkoordinaten eines Zielobåekts, um einen externen Servomechanismus zu lenken.The present invention controls an optical direction based on based on a person's natural head movements. The head of a person unconsciously turns and tilts around a target object in the field of view when the person looks at the target object. The Obtic visor system includes directional sensors that control the rotation of the head around the vertical axis Feeling of the earth's magnetism captured. Inclinometers measure the inclination of the head with respect to the horizontal. Data processors Calculate circuits the angular coordinates of a target object to steer an external servo mechanism.

Ein bevorzugter Gedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine optische Visiereinrichtung zu schaffen, *in der die Kopfhaltung einer Person beim Anschauen eines Zileobjekts erfaßt und die Position des Zielobjekts berechnet wird, so daß ein externer Servomechanismus, wie beispielsweise ein künstlicher Arm, auf das Zielobjekt gerichtet wird.A preferred idea of the present invention is to provide a to create optical sighting device in which the head position of a person when Viewing a line object is detected and the position of the target object is calculated, so that an external servo mechanism such as an artificial arm on the target is directed.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 schematische Schaltungsdiagramme einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3,4 und 5 Impulsdiagranze einiger wichtiger in der Schaltun nach Fig. 1 und 2 auftretenden Signale, Fig. 6 ein den Gesamtbetrieb der Schaltung verdeutlichendes Flußdiagramm, Fig. 7 bis 12 den Betrieb abschnittsweise im Detail erläuternde Flu.3di~0ramme, Fig. 13 eine graphische Darstellung zur Definition in der Beschreibung auftretender physikalischer Werte, Fig. 14 die graphische Darstellung eines Zielmusters, und Fig. 15 eine graphische Darstellung einer Anzeigeeinheit.The following is a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawing. 1 and 2 show schematic circuit diagrams a preferred embodiment of the invention, FIGS. 3, 4 and 5 pulse diagrams some important signals occurring in the circuit according to FIGS. 1 and 2, FIG. 6 7-12 is a flow diagram illustrating the overall operation of the circuit Flow 3 diagrams explaining the operation section by section in detail, FIG. 13 a graphic Representation for the definition of physical values occurring in the description, FIG. 14 is a graphical representation of a target pattern, and FIG. 15 is a graphical representation Representation of a display unit.

Anhand von Fig. 13 soll zu Beginn das Prinzip der erfindungsgemäßen optischen Visiereinrichtung erläutert werden. Die Linie N-S zeigt den Nord-Süd-Verlauf des Erdmagnetismus an.13, the principle of the invention is intended to begin with optical sighting device are explained. The line N-S shows the north-south course of geomagnetism.

X-Y-Z sind Winkelkooridinaten, wobei die I- und Achse die Horizontalebene und die Z-Achse eine Vertikalebene -definieren Die Koordinaten werden zu Beginn festgelegt, so daß die Standard-Sehrichtung O-Y bezüglich der Linie N-S einen Anfangs-Sehwinkel #o bildet.X-Y-Z are angular coordinates, with the I and axis being the horizontal plane and the Z-axis define a vertical plane -The coordinates are at the beginning so that the standard viewing direction O-Y with respect to the line N-S has an initial viewing angle #o educates.

Die Augen der Bedienungsperson im Ursprung 0 schauen das im Punkt W befindliche Zielobjekt aus einem Abstand R an. Der Punkt W bildet mit der Linie N-S einen horizontalen Sichtwinkel @ und einen vertikalen Sichtwinkel bezogen auf die horizontale Ebene.The operator's eyes at origin 0 see that in point W located target object from a distance R. The point W forms with the line N-S related to a horizontal viewing angle @ and a vertical viewing angle on the horizontal plane.

Da zum Berechnen der Position eines Zielobjekts die Horizontalkomponente des Erdmagnetismus verwendet wird, ird die Ausgangsgröße (cos #) eines Richtungssensors unter Verwendung nachstehender Formel modifiziert: wobei FH : Horizontal-Komponente des ErdmagnetisLus F : Gesamt-Erdmagnetismus Ml : Sensorausgangsgröße (cos G) I : Magnetische Inklination Wenn die Bedienungsperson mit beiden Augen auf das im Punkt W (x, y, z) befindliche Zielobjekt schaut, können die Werte X, Y und Z durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden: X = R cos #1.sin(#1-#0) Y = R cos #1.cos(#-#o) # .......................... (2) Z = R Sin #1 wobei R der Abstand zwischen Ound W ist und ausgedrückt werden kann durch: mit a als Abstand zwischen den Nittelpunkten der Augen der Bedienungsperson und #2 als horizontaler Sichtwinkel, gemessen von der Linie N-S, wenn die Bedienungsperson mit einem Auge das Zielobjekt anschaut. Die folgenden Operationen werden um Berechnen der oben angegebenen Gleichungen durchgeführt: (1) Festlegen einer Standard-Sehrichtung, um einen Anfangs-Sehwinkel Go zu erhalten.Since the horizontal component of geomagnetism is used to calculate the position of a target object, the output (cos #) of a direction sensor is modified using the following formula: where FH: horizontal component of geomagnetism F: total geomagnetism Ml: sensor output variable (cos G) I: magnetic inclination If the operator looks at the target object at point W (x, y, z) with both eyes, the values X , Y and Z can be expressed by the following equations: X = R cos # 1.sin (# 1- # 0) Y = R cos # 1.cos (# - # o) # .......................... (2) Z = R Sin # 1 where R is the distance between O and W and can be expressed by: where a is the distance between the centers of the operator's eyes and # 2 is the horizontal viewing angle measured from the line NS when the operator looks at the target with one eye. The following operations are performed to calculate the above equations: (1) Set a standard viewing direction to obtain an initial viewing angle Go.

(2) Anschauen eines Zielobjekts mit beiden Augen, um einen ersten horizontalen Sehwinkel °1 und einen vertikalen Sehwinkel 1 zu erhalten. (2) Looking at a target with both eyes to get a first horizontal viewing angle ° 1 and vertical viewing angle 1.

(3) Anschauen desselben Zielob.jekts mit einem Auge, um einen zweiten horizontalen Sehwinkel §2 zu erhalten Ist einmal eine Standard-Sehrichtung O-Y bestimmt und festgelegt, können die Positionen anderer Zielobjekte durch wiederholen der obengenannten Operationen (2) und (3) berechnet werden. (3) Looking at the same target with one eye, around a second To get horizontal viewing angle §2 Once a standard viewing direction O-Y has been determined and set the positions of other target objects by repeating the operations (2) and (3) mentioned above can be calculated.

Wenn ein künstlicher Arm derart gelenkt wird, daß er sich auf das Zielobjekt bewegt, kann als nächstes die Höhe des Zielobjektes unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden, falls die Länge und ein laufender vertikaler Winkel des künstlichen Arms bekannt sind: ZH = (L1 sinX + L2 sinß) ........................ (4) wobei L1 : die Länge des oberen Abschnitts es künstlichen Arms.When an artificial arm is steered in such a way that it rests on the Target moving, next can be the height of the target under Using the following equation can be calculated if the length and a running vertical angle of the artificial arm are known: ZH = (L1 sinX + L2 sinß) ........................ (4) where L1: the length of the upper section of the artificial arm.

L2 : die Länge des unteren Abschnitts des künstlichen Arms. L2: the length of the lower portion of the artificial arm.

α : der vertikale Winkel des oberen Abschnitts des künstlichen Arms. α: the vertical angle of the upper portion of the artificial Arms.

p : der vertikale Winkel des unteren Abschnitts des künstlichen Arms, Da der Abstand R durch Anwendung der dritten Gleichung von (2) erhalten werden kann, enn die Höhe z und ein vertikaler Sehwinkel #1 bekannt sind, könnten weiterhin die Werte X und Y unter Verwendung der verbleibenden Gleichungen von (2) erhalten werden. In diesem Fall werden die folgenden Operationen zum Errechnen der obigen Gleichungen durchgeführt: (1) Festlegen einer Stsndard-Sehrichtung, um einen Anfangs-Sehwinkel Go zu erhalten. p: the vertical angle of the lower portion of the artificial arm, Since the distance R can be obtained by applying the third equation of (2), If the height z and a vertical viewing angle # 1 are known, the Values X and Y can be obtained using the remaining equations of (2). In this case, the following operations are used to calculate the above equations performed: (1) Setting a standard viewing direction around an initial viewing angle Go get it.

(2) Positionieren des künstlichen ßrms auf das Zielobjekt, um eine ne ZH ZU erhalten. (2) Positioning the artificial arm on the target object in order to achieve a to get ne ZH.

(3) Anschauen des Zielobjekts mit beiden Augen, um einen horizontalen Winkel 91 und einen vertikalen Winkel #1 zu erhalten. (3) Looking at the target object with both eyes to get a horizontal one Get angle 91 and a vertical angle # 1.

Ist einmal eine Standard-Sehrichtung bestimmt und festgelegt, so konnen die Positionen anderer Zielobjekte bei einer konstanten Höhe berechnet werden, indem lediglich die obige Operation (3) wiederholt wird.Once a standard direction of vision has been determined and established, you can the positions of other target objects at a constant altitude are calculated by only the above operation (3) is repeated.

Es werden somit die Positionen verschiedener Zielobjekte wiederholt berechnet und zu dem Steuersystem des künstlichen Arms übertragen, so daß sich der künstliche Arm bewegt, indem er den angeschauten Zielobjekten von Punkt zu Punkt folgt.The positions of different target objects are thus repeated calculated and transmitted to the control system of the artificial arm so that the Artificial arm moves by directing the viewed target objects from point to point follows.

Ein weiteres Merkmal der bevorzugten optischen Visiereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, 17 Arten von Flächenabschnitten auf einen Zielobjekt zu identifizieren, so daß 17 Signale, die den jeweiligen Ziel-Flächenabschnitten entsprechen, als Substitution für 17 Tastenschalter geschaltet werden können, um Befehle an ein externes Steuersystem abzugeben. Die nachstehende Tabelle zeigt ein Beispiel von Befehlen, bei dem sechs Elektromotoren betrieben werden.Another feature of the preferred optical sighting device according to of the present invention is to combine 17 kinds of patches into one Identify target object, so that 17 signals that correspond to the respective target area sections correspond to, as a substitution for 17 key switches can be switched to Issue commands to an external control system. The table below shows a Example of commands in which six electric motors are operated.

Motor Ml M2 M3 M4 Mffi M6 Befehl STOP 0 3 6 9 C . F NORL 4 7. ..7.. . A ..D BASIS RÜCKWÄRTS2 5 8 B E - Fig. 14 zeigt eine Zielmuster mit 17 Ziel-Flächenabschnitten, um 17 Befehl signale zu erzeugen.Motor Ml M2 M3 M4 Mffi M6 STOP command 0 3 6 9 C. F. NORL 4 7. ..7 ... A ..D BASE REVERSE 2 5 8 BE - FIG. 14 shows a target pattern with 17 target surface sections in order to generate 17 command signals.

Fig. 15 zeigt eine Anzeigeeinheit nach Art einer Brille, um visuell die 17 Arten von Befehlssignalen zu erkennen. Auf der Anzeigeeinheit sind 17 Fotodiode befestigt, von denen jede entsprechend dem jeweiligen Ziel-Flächenabschnitt nach Fig 14 angeordnet ist.Fig. 15 shows a display unit in the manner of glasses to visually recognize the 17 types of command signals. There are 17 photodiodes on the display unit attached, each of which according to the respective target area section 14 is arranged.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die schematischen Schaltungsdiagramme die Erfindung weiter erläutert werden.In the following, with reference to the schematic circuit diagrams the invention will be further explained.

Wie man aus Fig. 1 ersieht, umfaßt der Sensorabschnitt 1 eine Paar Richtungssensoren 1a und 1b, die die Kopfdrehung einer Person um die vertikale Achse erfassen. Neigungsmesser 1c bis 1f erfassen die Neigung des Kopfs. Die Neigungsmesser sind von dem Typ, bei dem ein Drehmomentausgleich bei bewegtem Magnet erfolgt. Die Richtungssensoren 1a und ib werden am Kopf der betreffenden Person befestigt und in rechtem .dinkel zueinander angeordnet Sie erfassen einen Winkel 8 zwischen einer Sehrichtung und dem Erdmagnetismus in Form der Funktionen sin#, bzw. cos#.As can be seen from Fig. 1, the sensor section 1 comprises a pair Directional sensors 1a and 1b, the head rotation of a person around the vertical axis capture. Inclinometers 1c to 1f detect the inclination of the head. The inclinometer are of the type in which torque compensation occurs when the magnet is in motion. the Direction sensors 1a and ib are attached to the head of the person concerned and Arranged at right angles to each other. They capture an angle 8 between one Direction of vision and the geomagnetism in the form of the functions sin # and cos #.

Ein Paar von Neigungsmessern 1c und 1d werden an dem Kopf befestigt, um einen Neigungswinkel # der Richtungssensoren bezüglich der horizontalen Achse als Funktionen sin p/ bzw.A pair of inclinometers 1c and 1d are attached to the head, by an inclination angle # of the direction sensors with respect to the horizontal axis as functions sin p / or

cos zu erfassen.cos to capture.

Die Neigungsmesser le und 1f werden an dem künstlichen Arm befestigt, um die Winkelα und p des oberen und unteren Abschnitts des künstlichen Arms bezüglich der horizontalen Ebene zu erfassen, und zwar als Funktionen sinα und sin p.The inclinometers le and 1f are attached to the artificial arm, by the angles α and p of the upper and lower portions of the artificial arm with respect to the horizontal plane, as functions sinα and sin p.

Ein Eingangssteuerabschnitt 2 umfaßt einen Eingangs-Multiplexer 2a, der Eingangssignale von dem Sensorabschnitt 1 erfny, sowie einen A/D-Wandler 2b, ^ ein analoges Signal in ein digitales Signal umwandelt.An input control section 2 comprises an input multiplexer 2a, the input signals from the sensor section 1 erfny, as well as an A / D converter 2b, ^ converts an analog signal into a digital signal.

Ein Datensteuerabschnitt 3 enthält eine Nultiplexersteuerung 3a, die Auswahlsignale für den Eingangsmultiplexer 2a erzeugt, sowie eine Speicheradressiereinrichtung 3b, die Adressignale für den Speicherabschnitt 4, wo Eingangs signale gespeichert werden, erzeugt. Weiterhin ist eine Betriebssteuerung 3c vorgesehen, welche die Speichereingabe steuert und Betriebssignale zu @, , Oc 0 und D erzeugt.A data control section 3 includes a nultiplexer controller 3a, the Selection signals for the input multiplexer 2a generated, as well as a memory addressing device 3b, the address signals for the memory section 4, where input signals are stored are generated. An operational control 3c is also provided, Which controls the memory input and generates operating signals for @,, Oc 0 and D.

Der Speicherabschnitt 4 enthält vier Speicherblöcke, nämlich Speicher-O, Speicher-1, Speicher-2 und Speicher-H.The memory section 4 contains four memory blocks, namely memory-O, Storage-1, Storage-2 and Storage-H.

Ein Datenmodifizierungsabschnitt 5 enthält Rechner 5a, 5b und 5c, welche über die Richtungssensoren erhaltene Eingangsdaten modifizieren.A data modification section 5 contains computers 5a, 5b and 5c, which modify input data received via the direction sensors.

Ein Positions- oder Lage-Berechnungsabschnitt 6 enthält Rechner 6a und 6b, die die Sinus- und Cosinus-Funktionen berechnen, sowie Rechner 6c, 6d, 6e und 6f, die den Abstand R, bzw. die Winkelkooridinaten X, X und Z berechnen.A position calculating section 6 includes calculators 6a and 6b, which calculate the sine and cosine functions, and calculators 6c, 6d, 6e and 6f, which calculate the distance R and the angular coordinates X, X and Z, respectively.

Ein Höhen-Berechnungsabschnitt 7-wird dazu verwendet, die Positionen verschiedener Zielobjekte, die eine konstante Höhe aufweisen, zu erhalten. Der Abschnitt 7 enthält einen Rechner 7a, der eine Höhe ZII eines Zielobjekts unter Verwendung der Eingangsdaten sind und sin p berechnet. Ein Rechner 7b berechnet einen Abstand RH (der äquivalent ist dem Abstand R) unter Verwendung der berechneten Daten ZH.A height calculating section 7 is used to calculate the positions of various target objects that have a constant height. The section 7 contains a computer 7a which uses an altitude ZII of a target object of the input data are and sin p calculated. A calculator 7b calculates a distance RH (which is equivalent to the distance R) using the calculated data ZH.

Ein Anzeigeabschnitt 8 verstärkt die von der Operationssteuerung 3c kommenden Betriebssignale, um die. Verarbeitungs oder Prozess-Betriebsarten O, 1, 1.1, H, 9,9, und S. anzuzeigen.A display section 8 amplifies that from the operation controller 3c incoming operating signals to the. Processing or process operating modes O, 1, 1.1, H, 9.9, and S. to display.

Wie man aus Fig. 2 ersieht, enthält ein Richtungs-Berechnungs abschnitt 9 Rechner 9a und 9b, welche die Sinusfunktion unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt 4 gespeicherten Daten und der von dem Daten-Nodifizierungsabschnitt 5 kommenden modifizierten Daten ermitteln.As can be seen from Fig. 2, includes a direction calculation section 9 Calculators 9a and 9b which calculate the sine function using the in the memory section 4 stored data and that coming from the data nodification section 5 determine modified data.

Ein Richtungs-Diskriminatorabschnitt 10 enthält Multiplexer 10a und 10b, die horizontale bzw. vertikale Grenzwerte auswählen. Sequenzzähler 10c und 10d erzeugen Auswahlsignale für die Multiplexer 10, und Vergleicher oder Komparatoren 10e und 10f vergleichen die von den Rechnern 9a und 9b kommenden Daten mit den horizontalen bzw. vertikalen Grenzwerten.A direction discriminator section 10 includes multiplexers 10a and 10a 10b, select the horizontal or vertical limit values. Sequence counter 10c and 10d generate selection signals for the multiplexers 10, and comparators or comparators 10e and 10f compare the data coming from the computers 9a and 9b with the horizontal data or vertical limit values.

Ein Dekoderabschnitt 11 gibt 17 Signale entsprechend der durch das Hinschauen identifizierten Richtung ab.A decoder section 11 outputs 17 signals corresponding to the Look down the identified direction.

Der Betrieb der bevorzugten optischen Visiereinrichtung soll nachstehend unter Bezugnahme der Impulsdiagramme (Fig. 3 bis 5) und der Flußdiagramme (Fig. 6 bis 12) in Verbindung mit den schematischen Schaltungsdiagrammen (Fig. 1 und 2) erläutert werden.The operation of the preferred optical sight is described below with reference to the timing diagrams (Figs. 3 to 5) and the flow charts (Fig. 6 to 12) in connection with the schematic circuit diagrams (Fig. 1 and 2) explained.

Wenn mach Fig. 3 ein Befehl in die Multiplexersteuerung 3a eingegeben wird, wird das System initialisiert, un einen Prozess- oder Verarbeitungs-Zustand 0 einzunehmen, und es werden Multiplexer-Steuersignale gel und und 2 erzeugt. (Siehe auch Fig. 1 und 6). Der Eingabemultiplexer 2a tastet die Eingangssignale sin §0, cos §o, sin #c und cos c nacheinander ab und gibt eine Reihe von AnalogsignalenKab. Das Signal K wird in dem A/D Wandler 2b in ein serielles digitales Signal L umgewandelt.When a command is inputted to the multiplexer controller 3a in Fig. 3 the system is initialized to a process or processing state 0 and multiplexer control signals gel and and 2 are generated. (Please refer also Fig. 1 and 6). The input multiplexer 2a samples the input signals sin §0, cos §o, sin #c and cos c one after the other and emits a series of analog signalsKab. The signal K is converted into a serial digital signal L in the A / D converter 2b.

Entsprechend dem Befehlgn wird in der Operationssteuerung 3c ein Speicherauswahlsignal 4 erzeugt, so daß in dem Speicher-O der Speicherabschnitt 4 ausgewählt wird. Die Speicheradressiereinrichtung 3b erzeugt nacheinander aus den Signalen 1 und 2 Adressiganle E, F, G und H, so daß das serielle digitale Signal in dem Speicher-O abgelegt wird.In accordance with the command, a memory selection signal is generated in the operation controller 3c 4 is generated so that the memory section 4 is selected in the memory-O. the Memory addressing device 3b successively generates address signals from signals 1 and 2 E, F, G and H so that the serial digital signal is stored in the memory-O.

Wenn sämtliche Eingangsdaten (die in Form eines seriellen digitalen Signals vorgelegten haben) in individuellen Abschnitten des Speichers-O abgespeichert sind, wird von der Operationssteuerung 3c eine Betriebs- oder Operationssignal Q8abgegeben, und es findet die Berechnung zum Modifizieren der Eingangsdaten Qo entsprechend Gleichung (1) statt.If all input data (which is in the form of a serial digital Signal) are stored in individual sections of the memory-O an operation or operation signal Q8 is output from the operation controller 3c, and it finds the calculation for modifying the input data Qo accordingly Equation (1) instead.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, welches den oben erläuterten Verarbeitungsvorgang im Prozess-Modus 0 zeigt.Fig. 7 is a flow chart showing the processing procedure explained above shows 0 in process mode.

Wie man aus Fig. 6 ersieht, nimmt die Steuerung den Zustand Warten" ein, wenn der Prozess 0 abgeschlossen ist. Wenn zum Berechnen der Lage eines Zielobjekts ein Kommando 1 abgegeben wird, geht der Prozessmodus auf 1 über, und Eingangssignale sin sin #1 cos °1' sin 1 und cos 1 werden abgetastet und entsprechend wie im Prozess O in Speicher-1 abgelegt, mit der Ausnahme, daß die Operationssteuerung 3c ein Signal Os abgibt anstelle des Signals 04 im vorhergenenden Prozessmodus. Im Rechner 5b werden im Anschluß an das vo der Operationssteuerung 3c abgegebene Signal O die Daten.As can be seen from Fig. 6, the control takes the state wait " on when process 0 is complete. When to calculate the position of a target object a command 1 is issued, the process mode changes to 1, and input signals sin sin # 1 cos ° 1 'sin 1 and cos 1 are sampled and correspondingly as in the process O stored in memory-1, with the exception that the operation controller 3c is a signal Os outputs instead of signal 04 in the previous process mode. In the computer 5b are following the output from the operation controller 3c signal O die Data.

von cos 61 modifiziert. Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, das den oben erläuterten Verarbeitungsvorgang im Prozessmodus 1 verdeutlicht.modified by cos 61. Fig. 8 shows a flow chart similar to the above explained processing operation in process mode 1 clarified.

Sei noch einmal Fig. 6 betrachtet. Die Steuerung nimmt den Status "Warten" ein, wenn der Prozess 1 abgeschlossen ist.Consider FIG. 6 again. The controller takes the status "Wait" when process 1 is complete.

wird wiederum der Befehl 2 abgegeben, so geat der Prozessmodus über nach 1.1, und Eingangssignale sin §2' cos #2, sin «2 und cos #2 werden abgetastet und in der gleichen Weise wie im Fall des Prozessmodus 1 im Speicher-2 abgespeichert, mit der Ausnahme, daß von der Operationssteuerung 3c ein Signal Q6 abgegeben wird anstelle des Signals 5 im vorangegangenen Prozessmodus. Im Rechner 5c werden im Anschluß an das von der Operationssteuerung 3c abgegebene Betriebssignal @ die Daten des cos §2 modifiziert.if command 2 is issued again, the process mode is switched over according to 1.1, and input signals sin §2 'cos # 2, sin «2 and cos # 2 are scanned and stored in memory-2 in the same way as in the case of process mode 1, except that a signal Q6 is output from the operation controller 3c instead of signal 5 in the previous process mode. In the computer 5c are in Connection to the operating signal @ emitted by the operation control 3c modified the data of cos §2.

Nach einer bestimmten Verzögerungszeit, in der die Daten für cos zu modifiziert werden, werden die Rechner 6a, 6b und 6c aktiviert, so daß die Funktionen sin cos (#1-#o) und R in den Gleichungen (2) und (3) ermittelt werden. Nach einer weiteren Verzögerungszeit werden die Rechner 6d, 6e und 6f aktiviert, so daß die Gleichungen (2) berechnet werden. Die berechneten Werte X, Y und Z werden an das externe Steuersystem für den künstlichen Arm gegeben, um den Arm auf das Zielobjekt zu richten.After a certain delay in which the data for cos to are modified, the computers 6a, 6b and 6c are activated so that the functions sin cos (# 1- # o) and R can be found in equations (2) and (3). After a further delay time the computers 6d, 6e and 6f are activated so that the Equations (2) can be calculated. The calculated values X, Y and Z are sent to the external control system for the artificial arm given to the arm on the target object to judge.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, welches den oben erläuterten Verarbeitungsvorgang im Prozessmodus' 11 verdeutlicht.Fig. 9 is a flow chart showing the processing procedure explained above clarified in process mode '11.

Wenn (siehe Fig. 6) im Anschluß an den Prozess 11 der Befehlgegeben wird, um eine Höhe Zit des Zielobjekts unter Verwendung der Daten zu berechnen, geht der Prozessmodus nach H über, es werden Speicherauswahl- und Adressignale 7, I und r erzeugt, und Eingangssignale sinα und sin se-ien abgetastet und dem Speicher-H gespeichert. Wenn die Daten gespeichert sind, wird das Signal B abgegeben, um den Rechner 7a zu aktivieren, damit die Gleichung (3) berechnet wird. Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das den oben erläuterten Verarbeitungsvorgang im Prozessmodus H verdeutlicht.When (see Fig. 6) following process 11 the command is given is used to calculate a height Zit of the target object using the data, the process mode changes to H, memory selection and address signals 7, I and r generated, and input signals sinα and sin se-ien sampled and dem Memory-H saved. When the data has been saved, signal B is output, to activate the calculator 7a so that the equation (3) is calculated. Fig. 10 Fig. 13 is a flowchart showing the above-mentioned processing operation in the process mode H clarifies.

Betrachtet man wiederum Fig. 6, so sieht man, daß die Steuerung in des Zustand "Warten" übergeht, wenn der Prozess H abgeschlossen ist. Wird wiederum der Befehl Ed ausgegeben, so geht der Prozessmodus über nach H.H, und Eingangssignale sin #1, cos #1, sin 1 und cos 1 erden abgetastet und ihm Speicher-1 abgespeichert. Dann wird das Betriebssignal gegeben, um die Daten cos #1 zu modifizieren.Referring again to FIG. 6, it can be seen that the controller is in transitions to the "wait" state when process H is complete. Will turn If the command Ed is issued, the process mode changes to H.H, and input signals sin # 1, cos # 1, sin 1 and cos 1 are scanned and stored in memory-1. Then the operation signal is given to modify the data cos # 1.

Nach einer gewissen Verzögerungszeit werden die Rechner 6a, 6b und 7b aktiviert, so daß die Funktionen sin cos (°1-°°) und RH (.-ZH/sin #1) berechnet werden. Nach einer weiteren Zeitverzögerung werden die Rechner 6d und 6e aktiviert, so daß die Gleichungen (2) für X und Y berechnet werden, wobei diesmal RH als R verwendet wird Dann werden die Werte X und Y zusammen mit einer konstanten Höhe ZH an das externe Steuersystem für den künstlichen Arm abzugeben, um den Arm auf das Zielobjekt zu richten.After a certain delay time, the computers 6a, 6b and 7b activated so that the functions are sin cos (° 1- °°) and RH (.-ZH / sin # 1) to be calculated. After a further time delay, the computers 6d and 6e activated so that equations (2) are calculated for X and Y, where this time RH is used as R Then the values X and Y are used along with a to transfer constant height ZH to the external control system for the artificial arm, to direct the arm towards the target.

Big. 11 zeigt den oben geschilderten Vorgang im Prozessmodus H.H in Form eines Flußdiagramms.Big. 11 shows the process described above in process mode H.H in Form of a flow chart.

Wird schließlich das Kommando 2 gegeben, so werden Eingangssignale sin #1, cos zu sin 1 und cos #1 abgetastet und in der oben erläuterten Weise im Speicher-1 gespeichert.If command 2 is finally given, input signals become sin # 1, cos to sin 1 and cos # 1 are sampled and im Memory-1 saved.

Das Betriebs- oder Operationssignal ÖD wird ausgegeben, um die Daten #1 zu modifizieren, und nach einer gewissen Verzögerungszeit werden die Rechner 9a und 9b durch das Signal S' modifiziert, so daß die Funktionen sin (#1-#o) und sin (#1-#o) ermittelt werden. Nach einer weiteren Zeitverzögerung im Anschluß an das Signal S' wird ein Signal QT1 erzeugt, und die Sequenz zähler 10c und 10d werden gestartet.The operation or operation signal ÖD is output to the data Modify # 1, and after a delay, the computers will 9a and 9b modified by the signal S 'so that the functions sin (# 1- # o) and sin (# 1- # o) can be determined. After another time delay afterwards the signal S ', a signal QT1 is generated, and the sequence counters 10c and 10d started.

Grenzwerte für Zielflächenabschnitte auf einem Zielmuster werden als sin(-250), sin(-1O0), sin(100) und sin(250) für jeden horizontalen und vertikalen Sehwinkel geliefert. Diese Werte werden nacheinander in den Multiplexern 10a und 10b, die durch die Sequenzzahler 10c bzw. 10d gesteuert werden, ausgewählt.Limits for target patches on a target pattern are called sin (-250), sin (-1O0), sin (100) and sin (250) for each horizontal and vertical Angle of vision supplied. These values are successively in the multiplexers 10a and 10b, which are controlled by the sequence counters 10c and 10d, respectively.

Die von den Rechnern 9a und 9b kommenden Daten für die Sehwinkel werden nacheinander, beginnend bei sin(-250)'mit jedem Grenzwert in den Komparatoren 10e und 10f verglichen. Wenn sich ergibt, daß die Eingangsdaten kleiner sind als ein Grenzwert, so wird der entsprechende Sequenzzähler angehalten. Werden beide Sequenzzähler angehalten, so werden die Inhalte der Sequenzzähler in dem Dekoderabschnitt 11 in 17 Ausgangs signale dekodiert, und von diesen werden die Ausgangssignale "O" bis "g", I?AIr bis "F" und "BASIS" an eine entsprechende Fotodiode in der in Fig. 15 dargestellten Anzeigeeinheit gesendet, um den anvisierten oder angeschauten Zielbereich zu bestätigen.The data for the viewing angles coming from the computers 9a and 9b are one after the other, starting at sin (-250) 'with each limit value in the comparators 10e and 10f compared. If the input data is found to be less than one Limit value, the corresponding sequence counter is stopped. Will both sequence counters stopped, the contents of the Sequence counter in the decoder section 11 in 17 output signals are decoded, and of these the output signals "O" to "g", I? AIr to "F" and "BASIS" to a corresponding photodiode in the in Fig. 15 shown display unit sent to the targeted or viewed target area to confirm.

Wird ein richtiges Anvisieren bestätigt, so wird wiederum der Befehl S gegeben, und das Ausgangssignal wird an das externe Steuersystem gegeben, um für Kommandozwecke verwendet zu werden.If correct sighting is confirmed, the command is given again S given and the output signal is given to the external control system in order for To be used for command purposes.

Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm, welches die oben erläuterten, im Prozessmodus S stattfindenden Vorgänge verdeutlicht.Fig. 12 is a flow chart showing the above-explained in process mode S the processes taking place clearly.

Cbschonim oben erläuterten Ausführungsbeispiel das ertindungsgemäße System in Kombination mit der echanismus eines künstlichen Arms erläutert wurde, ist selbstverständlich eine Anwendung bei anderen künstlichen Gliedern möglich,In the exemplary embodiment explained above, this is already the case according to the invention System in combination with the mechanism of an artificial arm was explained, an application with other artificial limbs is of course possible,

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Optische Visiereinrichtung, g e k e n n z e i c h n e t durch Richtungssensoren (1a, 1b), die die Drehrichtungen des Kopfs einer Person um die vertikale Achse durch Fühlen des Erdmagnetismus erfassen, Neigungsmesser (1c, 1f), die die Kopfneigung einer Person bezüglic¢. der Horizontalen erfassen, und Datenverarbeitungsschaltungell (5, 6, ?, 9) zum @erechnen der Winkelkoordinaten eines Zielobåekts, um einen externen Servomechanismus zu lenken. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Optical sighting device, g e not indicated by direction sensors (1a, 1b), which determine the directions of rotation detect a person's head around the vertical axis by feeling the earth's magnetism, Inclinometer (1c, 1f) that shows the inclination of a person's head with respect to ¢. the horizontal record, and data processing circuitry (5, 6,?, 9) for calculating the angle coordinates a target object to steer an external servo mechanism. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß ein Paar Richtungssensoren (la, 1b) und ein Paar Neigungsmesser (Ic, Id) an Kopf der Person befestigbar sind um eine Kopfhaltung der Person zu erfassen, wenn die Person ein Zielobjekt anschaut.2. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c hn e t, that a pair of direction sensors (la, 1b) and a pair of inclinometers (Ic, Id) Head of the person can be attached to capture a head posture of the person when the person is looking at a target object. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß wenigstens ein zusätzlicher Neigungsmesser an dem externen Servomechanismus befestigt ist, um die Höhe eines Zielobåekts zu erfassen, wenn sich der externe Servomechanismus auf das Zielobjekt bewegt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that at least one additional inclinometer on the external servo mechanism is attached to detect the height of a target object when the external Servomechanism moved towards the target object. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Datenverarbeitungsschaltung eine Sehwinkel-Diskriminatorschaltung aufweist, die eines von verschiedenen Signalen entsprechend einem voreingestellten Zielmuster abgibt, wenn ein entsprechender Zielbereich des Zielmusters anvisiert wird.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized g e k e n It should be noted that the data processing circuit is a viewing angle discriminator circuit having one of various signals corresponding to a preset Emits target pattern when a corresponding target area of the target pattern is aimed will.