[發明專利]一種激光尋跡方法

有效

• 申請號: 201711389491.3
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108007349B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 凌云;呂戰強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發明公開了一種移動物體的激光尋跡方法首先，在待測的移動物體的兩側分別安裝設置一感光陣列且兩塊感光陣列相互平行對稱設置，固定安裝一激光發射裝置且激光發射裝置朝向兩塊感光陣列發射激光；感光陣列中被照射的兩塊感光單元分別探測到激光，并將輸出信號發送至處理器；已知兩塊被照射的感光單元分別在感光陣列中的位置即可計算出兩塊感光陣列與激光傳輸線路的位置關系，繼而獲得移動物體與激光直線的位置關系，控制矯正位置偏差，從而實現移動物體的自動尋跡功能；本發明能夠避免常規直線尋跡中在地面布置路線或位置標記的麻煩，且僅需調整或移動激光發射裝置即可改變直線尋跡的方向和地點，避免長時間后標識物出現污損的情況。

技術領域

本發明涉及一種移動物體的尋跡方法，可用于移動車體在無任何地面標識的情況下進行直線激光尋跡運動。

背景技術

移動車體在做直線尋跡時，一般需要在運動場地的地面或途徑位置附近做標識用以車體識別尋跡路徑。這種尋跡方法需要事先布置或制作地面標識，且如需在其它地方尋跡時，則需重新布置，比較麻煩，且長時間使用后標識物極易出現污損影響尋跡。本發明則可避免這些麻煩，通過調節或更換激光發射器的位姿或地點，即可實現移動車體在不同方位、不同地方的尋跡運動。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對以上直線尋跡需要事先在地面布置或制作標志的缺陷，提出一種激光尋跡方法，該技術有不需布設路面標識且方便快速更換尋跡方向和地點，且不用擔心路面標識物長時間使用發生污損的優點。

本發明是這樣實現的：一種激光尋跡方法，首先，在待測的移動物體(1)的兩側分別安裝設置一感光陣列(2)且兩塊感光陣列(2)相互平行對稱設置，固定安裝一激光發射裝置且激光發射裝置朝向兩塊感光陣列(2)發射激光；

感光陣列(2)中被照射的兩塊感光單元(7)分別探測到激光，并將輸出信號發送至處理器(5)；

已知兩塊被照射的感光單元(7)分別在感光陣列(2)中的位置x_f和x_b，即可計算出兩塊感光陣列(2)與激光傳輸線路的位置關系，即位移偏差E_d和角度偏差E_a，即移動物體(1)與激光直線的位置關系：

其中，x₀為擋光板中心線位置，L為車體前后擋光板平行間距；ω_d和ω_a分別為位移和角度修正常數。因此可得控制律P：

P＝K_p·E (3)

其中K_P分別為比例控制參數，E為由式(1)和式(2)計算得到的誤差，△E為誤差變化量。此控制律P代表兩側輪速差控制量，將其輸入執行機構控制電機動作，矯正移動物體(1)的位姿偏差。

進一步的，前、后感光陣列在車體輪軸方向上排開，可以是一行的線陣列或者若干行的面陣列。且前、后感光陣列在高度上錯開，即從激光發射器方向觀察，既能看到移動車體前端的感光陣列，也能看到車體后端的感光陣列。

進一步的，由激光發射器發出的激光照射到兩塊感光陣列上，被照射的一個或附近若干個感光單元輸出不同于未被照射感光單元的信號。當移動車體偏離激光光線至左側時，感光陣列也會跟隨車體一起向激光光線的左側移動，此時，處理器讀取整個感光陣列的輸出信號，可知感光信號指示的被照射感光單元位于感光陣列的右側；反之移動車體偏離激光光線至右側時，感光信號指示的被照射感光單元位于感光陣列的左側。

進一步的，處理器可以是單片機、DSP、ARM芯片、電路模塊或其它具有數據處理和信號輸入輸出能力的器件。電機可以是連接車體左、右側主動輪的驅動電機或者連接車體轉向機構的驅動電機。