[發(fā)明專利]低精度多個傳感器融合的原點精確定位系統(tǒng)及定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410028037.5
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103760921A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫光輝;任雨;高會軍;于金泳;孫一勇;張增杰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

1.低精度多個傳感器融合的原點精確定位系統(tǒng)，其特征在于：它包括工控機（1）、DSP（2）、位置脈沖減計數(shù)器（3）、電機驅(qū)動器（4）、電機（5）、移動機構(gòu)、位移傳感器（6）、位移計數(shù)器（7）和原點傳感器（8）；

工控機（1）的位置指令信號輸出端連接DSP（2）的位置指令信號輸入端，DSP（2）將要發(fā)送的脈沖總數(shù)寫位置脈沖減計數(shù)器（3），所述DSP（2）的脈沖信號輸出端連接位置脈沖減計數(shù)器（3）的脈沖信號輸入端，所述位置脈沖減計數(shù)器（3）的狀態(tài)信號輸出端連接DSP（2）的狀態(tài)信號輸入端，位置脈沖減計數(shù)器（3）用于控制發(fā)送給電機驅(qū)動器（4）的位置脈沖總數(shù)，位置脈沖減計數(shù)器（3）的位置脈沖信號輸出端連接電機驅(qū)動器（4）的位置脈沖信號輸入端，所述電機驅(qū)動器（4）的驅(qū)動信號輸出端連接電機（5）的驅(qū)動信號輸入端，所述電機（5）用于驅(qū)動移動機構(gòu)移動，位移傳感器（6）用于檢測移動機構(gòu)的位移信息，位移傳感器（6）輸出表示位移信息的脈沖信號給位移計數(shù)器（7）的脈沖信號輸入端，原點傳感器（8）用于檢測移動機構(gòu)是否位于原點范圍的狀態(tài)，原點傳感器（8）的檢測信號輸出端連接位移計數(shù)器（7）的原點檢測信號輸入端，所述位移計數(shù)器（7）的脈沖計數(shù)輸出端連接DSP（2）的位置脈沖信號輸入端；

在DSP（2）內(nèi)部的軟件實現(xiàn)的定位模塊，所述定位模塊包括以下單元：

初始化單元：用于啟動電機（5），電機（5）的轉(zhuǎn)動方向為設(shè)備坐標(biāo)系中軸向的負方向；位移計數(shù)器（7）清零，位置脈沖減計數(shù)器（3）的脈沖數(shù)為maxval，maxval表示該軸整個運動范圍所對應(yīng)的位移傳感器脈沖數(shù)；

判斷單元一：用于判斷移動機構(gòu)是否到達原點傳感器（8）的感應(yīng)范圍且接收到位移傳感器（6）的Z相信號，如果是則執(zhí)行關(guān)閉脈沖指令單元，否則重新執(zhí)行該單元；

關(guān)閉脈沖指令單元：用于讀取系統(tǒng)每個脈沖周期上位移計數(shù)器（7）的值，讀取的當(dāng)前值與上個周期的讀取的值相同時，則DSP（2）中的到位標(biāo)志計數(shù)器加1，否則到位標(biāo)志計數(shù)器清零，判斷位標(biāo)志計數(shù)器是否大于等于20，如果是則關(guān)閉電機（5）的脈沖指令，使移動機構(gòu)停止運動，然后執(zhí)行判斷單元二；否則重復(fù)執(zhí)行該單元；

判斷單元二：用于判斷電機（5）是否在設(shè)備坐標(biāo)系的運動方向沿軸的正方向，如果是則結(jié)束原點定位；如果否則執(zhí)行校正單元；

校正單元：到位標(biāo)志計數(shù)器清零，DSP（2）向位置脈沖減計數(shù)器（3）寫入正整數(shù)rglapls，設(shè)定電機（5）的運動方向為設(shè)備坐標(biāo)系中軸的正方向，然后啟動電機（5），然后重復(fù)查詢位置脈沖減計數(shù)器（3）的狀態(tài)，待位置脈沖減計數(shù)器（3）為0時，執(zhí)行步驟關(guān)閉脈沖指令單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低精度多個傳感器融合的原點精確定位系統(tǒng)，其特征在于：位移傳感器（6）采用磁柵尺或光柵尺實現(xiàn)。