[發明專利]基于電磁波定位技術的大幅面打印系統

無效

• 申請號: 200810095760.X
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101332724A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 梁勇
• 申請（專利權）人: 梁勇
• 主分類號: B41J3/00
• 分類號: B41J3/00;B41J29/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種能在室內或室外進行大幅面、高清晰度、高速度的大幅面打印系統。

背景技術

目前，在大幅面打印領域，包括針式、噴墨、噴蠟、激光等打印技術，供紙方式通常都是采用紙輥，用以打印連續長度但寬度固定的幅面。其不足之處是：打印寬度仍然受限制；打印介質受限制；打印速度也很難更大幅度提高。

發明內容

針對目前大幅面打印的不足之處，本發明提供了一種基于電磁波定位技術的打印系統。本系統采用電磁波定位方式定位移動打印設備，可以使得一個或多個移動打印設備同時打印。本文所指的移動打印設備(2)，可以是一種程序控制的自動打印機器人，也可以是靠外力驅動的自動打印設備，該移動打印設備靠電磁波進行定位，可以根據需要安裝彩色打印頭。

本發明所提到的電磁波包括各種頻率范圍的電磁波，如無線電波、光波、X射線和γ射線等。用于本發明的定位用途的電磁波，最理想的應是微波頻段的電磁波。

本發明要解決的主要技術問題是定位精度的問題，因為定位精度直接關系到打印精度。由于電磁波受溫度、氣壓、風速等諸多外界因素的影響很小，所以通過電磁波測量得到的距離可以認為是實際距離。但是目前影響精度的主要瓶頸是在測距電路方面，隨著技術進步，這一點會很快得到改觀。下面是幾種目前較為典型的電磁波定位技術。

光學測距，包括激光、紅外光和其他光源為載波的光電測距，精度在1cm以上，但是設備復雜，器件昂貴，不適合針對本發明的小范圍應用。

GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)是目前應用最為廣泛的室外定位技術，但是無法進行針對本系統的高精度定位。

Wi-Fi(Wireless?Fidelity，無線保真)定位是可以應用于小范圍的室內定位，成本較低，但是很容易受到其他信號干擾，定位誤差不穩定，而且定位器的能耗較高。

藍牙(Bluetooth)定位，與Wi-Fi相似，主要應用于小范圍定位，但是同樣有定位誤差不穩定，受噪聲信號干擾大的缺點。

Zigbee定位是一種短距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的定位技術。但是其3米以上的定位誤差使其無法用于本發明。

UWB(Ultra-Wideband，超寬帶)無線定位技術由于功耗低、抗多徑效果好、具有極強的穿透能力、系統復雜度低、能提供非常精確的定位精度等優點。UWB的定位精度在理論上可以達到2cm。

因此，UWB無線定位技術是本發明最理想的電磁波定位技術。隨其定位精度的進一步提高，本發明的打印精度也會相應提高。

本發明采用三點定位原理，即平面上知道三點的位置，并測得另外某點分別距三點的距離，則該點的位置也就知道了。本系統采用3個或3個以上電磁波定位器(1)，安排在打印區域(4)四周。移動打印設備(2)通過計算同一時刻多個電磁波定位裝置的反饋時間來得到每個電磁波定位器(1)距離移動打印設備(2)的距離，進而計算出移動打印設備(2)自身的坐標位置。

本發明的主要設備是電磁波定位器(1)、移動打印設備(2)。本發明的思路是，采用3個或3個以上電磁波定位器(1)，安排在打印區域(4)四周，放置電磁波定位器(1)時，不用測量電磁波定位器(1)的位置，只要分散開就可以。打印區域(4)的內部放置1臺或多臺移動打印設備(2)。移動打印設備(2)與電磁波定位器(1)之間通過電磁波測量它們之間的距離。電磁波定位器(1)與其它電磁波定位器(1)之間也通過電磁波測量它們之間的距離。移動打印設備(2)在打印之初只需要知道至少2個矩形打印區域(4)的端點位置。剩下的就是自動打印過程。

采用基于電磁波定位技術的大幅面打印系統的有益效果是：可以實現在比較平整的大型平面，包括大幅面紙張、墻壁、廣告牌等水平面上進行基本不受幅面限制的大幅面打印；可以實現單臺設備或多臺設備分布式自動打印；也可以實現手持設備在垂直的墻壁上進行大幅面打印，就像刷油漆一樣。例如用于室內裝飾，可以實現直接在墻壁上的印刷。如果是垂直的大型平面，如在大型戶外廣告牌上，則可以采用多臺類似吸盤式爬壁機器人的設備進行大幅面高速度的自動圖像打印，從而節省大量人力物力，節約成本。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是本發明采用多臺移動打印設備的工作示意圖。

圖2是本發明的電磁波信號傳遞示意圖。

圖3是電磁波定位器(1)內部模塊圖。

圖4是移動打印設備(2)內部模塊圖。

圖5是電磁波定位器(1)工作流程圖。

圖6是移動打印設備(2)的定位打印工作流程圖。