[發(fā)明專利]一種抓斗超聲波定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711421757.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108226867B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱宏敏;戴至前;朱宏興;楊松
• 申請（專利權(quán)）人: 上海昂豐裝備科技有限公司;上海昂豐礦機(jī)科技有限公司
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18;G01B17/00
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司 31214
• 代理人: 黃明凱;徐小蓉

本發(fā)明公開了一種抓斗超聲波定位方法，所述抓斗超聲波定位方法包括以下步驟：安裝同步組件，在待定位抓斗上安裝超聲波發(fā)射器，在所述待定位抓斗的運(yùn)行區(qū)域的周邊安裝定位計(jì)算裝置以及至少三個(gè)超聲波接收器；所述超聲波發(fā)射器在所述同步組件的觸發(fā)下發(fā)出超聲波信號；所述超聲波接收器以及所述定位計(jì)算裝置測量超聲波信號的傳播時(shí)間，所述定位計(jì)算裝置根據(jù)各所述超聲波接收器的安裝位置以及測量到的傳播時(shí)間計(jì)算所述待定位抓斗的位置坐標(biāo)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，無機(jī)械設(shè)備，不存在磨損、加油等經(jīng)常性維護(hù)工作；無軌道打滑等引入的誤差，因而也不需要相應(yīng)的校準(zhǔn)裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種抓斗超聲波定位方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的抓斗通常懸吊在吊車下方；現(xiàn)有技術(shù)中通常采用編碼器測距對抓斗進(jìn)行定位為；在定位過程中，由大車系統(tǒng)編碼器檢測抓斗的X坐標(biāo)，由小車系統(tǒng)編碼器檢測抓斗的Y標(biāo)，由卷揚(yáng)系統(tǒng)提供抓斗的Z坐標(biāo)。檢測到的信號需由小車送至大車再送至地面。

該定位方式存在以下問題：1. 編碼器在使用過程中會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損，從而導(dǎo)致測量誤差；2. 編碼器的測量結(jié)果需要通過線纜傳輸至地面，然而大車、小車均為活動(dòng)部件，連接在活動(dòng)部件上的線纜容易折斷；3. 大車、小車在運(yùn)行過程中存在軌道打滑的現(xiàn)象，而編碼器無法檢測出軌道打滑引起的位移。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種抓斗超聲波定位方法，該定位方法通過采用超聲波定位的方式，可精確可靠地獲取抓斗的位置坐標(biāo)。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種抓斗超聲波定位方法，所述抓斗超聲波定位方法包括以下步驟：安裝同步組件，在待定位抓斗上安裝超聲波發(fā)射器，在所述待定位抓斗的運(yùn)行區(qū)域的周邊安裝定位計(jì)算裝置以及至少三個(gè)超聲波接收器；所述超聲波發(fā)射器在所述同步組件的觸發(fā)下發(fā)出超聲波信號；所述超聲波接收器接收所述超聲發(fā)射器發(fā)出的超聲波信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號即時(shí)傳送至所述定位計(jì)算裝置；所述定位計(jì)算裝置在所述同步組件的觸發(fā)下開始計(jì)時(shí)，并根據(jù)各所述超聲波接收器發(fā)出的所述電信號分別計(jì)算超聲波從所述超聲波發(fā)射器到各個(gè)所述超聲波接收器之間的傳播時(shí)間；所述定位計(jì)算裝置根據(jù)各所述超聲波接收器的安裝位置以及測量到的傳播時(shí)間計(jì)算所述待定位抓斗的位置坐標(biāo)。

所述同步組件包括同步信號發(fā)射模塊以及若干同步觸發(fā)模塊；所述超聲波發(fā)射器以及所述定位計(jì)算裝置均連接有同步觸發(fā)模塊；所述同步組件觸發(fā)所述定位計(jì)算裝置以及所述超聲波發(fā)射器的過程中，所述同步信號發(fā)射模塊同時(shí)向各所述同步觸發(fā)模塊發(fā)送同步信號，接收到所述同步信號后各所述同步觸發(fā)模塊向所述定位計(jì)算裝置以及所述超聲波發(fā)射器輸出觸發(fā)信號。

所述同步信號為紅外線脈沖信號或無線電脈沖信號。

所述同步觸發(fā)模塊內(nèi)設(shè)置有備用晶振計(jì)時(shí)模組，各所述同步觸發(fā)模塊的備用晶振計(jì)時(shí)模組同步計(jì)時(shí)；當(dāng)所述同步觸發(fā)模塊無法接收到所述同步信號時(shí)，各所述同步觸發(fā)模塊根據(jù)所述備用晶振計(jì)時(shí)模組的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)同步輸出觸發(fā)信號。

所述定位計(jì)算裝置內(nèi)設(shè)置有計(jì)時(shí)器以及計(jì)算模組；當(dāng)所述計(jì)時(shí)器接收到所述觸發(fā)信號后，所述計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；當(dāng)所述定位計(jì)算裝置接收到某個(gè)所述超聲波接收器發(fā)出的所述電信號時(shí)，所述定位計(jì)算裝置的計(jì)算模組記錄所述計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，并將該所述計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)當(dāng)做所述超聲波信號到該所述超聲波接收器的傳播時(shí)間。

當(dāng)所述待定位抓斗的數(shù)目大于一時(shí)，各所述待定位抓斗的所述超聲波發(fā)射器采用不同的發(fā)射頻率。

所述定位計(jì)算裝置計(jì)算所述待定位抓斗的位置坐標(biāo)具體包括以下步驟：所述定位計(jì)算裝置根據(jù)超聲波傳播速度以及所述超聲波接收器的傳播時(shí)間計(jì)算各所述超聲波接收器與所述超聲波發(fā)射器之間的距離數(shù)據(jù)；所述定位計(jì)算裝置根據(jù)各所述超聲波接收器的位置坐標(biāo)以及所述距離數(shù)據(jù)計(jì)算所述待定位抓斗的位置坐標(biāo)。