[發明專利]一種車廂測量定位裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201810583081.0
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108844472B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 高理富;任偉華;郭偉斌;江曼;謝陳磊;王雯雯;趙軒浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 奚華保

1.一種車廂測量定位裝置，其特征在于，包括：三維測量機構、運動控制子裝置以及人機交互子裝置，該三維測量機構包括X軸平臺運動機構、Y軸平臺運動機構、Z軸平臺運動機構以及X軸輔助平臺運動機構；

X軸平臺運動機構與X軸輔助平臺運動機構位于同一平面且互相平行設置，Y軸平臺運動機構的兩端分別與X軸平臺運動機構、X軸輔助平臺運動機構垂直連接，且Y軸平臺運動機構沿X軸平臺運動機構方向做直線往返運動，Z軸平臺運動機構與Y軸平臺運動機構垂直連接，且Z軸平臺運動機構沿Y軸平臺運動機構方向做直線往返運動；

以X軸輔助平臺運動機構與Y軸平臺運動機構交點作為原點構建坐標系，坐標系的x軸、y軸、z軸分別與X軸輔助平臺運動機構、Y軸平臺運動機構、Z軸平臺運動機構平行，Z軸平臺運動機構上固定有激光測距傳感器；

運動控制子裝置分別與X軸平臺運動機構、Y軸平臺運動機構、Z軸平臺運動機構連接，人機交互子裝置與運動控制子裝置連接；X軸平臺運動機構包括X軸模組，Y軸平臺運動機構包括Y軸模組；

其中，所述運動控制子裝置包括主控制器、X軸平臺運動控制模塊、Y軸平臺運動控制模塊以及Z軸平臺運動控制模塊，所述主控制器包括主通信模塊、第一數字量輸出模塊、第二數字量輸出模塊、第三數字量輸出模塊以及第四數字量輸出模塊，運動控制子裝置的控制過程包括：

a)系統上電后，主控制器首先完成自檢和參數的初始化；

b)主控制器等待人機交互子裝置指令，接收到人機交互子裝置指令，然后分析指令；

c)如果指令為啟動指令，主控制器控制激光測距傳感器沿y軸正方向運動到Y軸模組中間位置，為檢測車廂長度做準備；如果指令為復位指令，系統會直接進入步驟s)；

d)激光測距傳感器到達指令位置后，主控制器控制激光測距傳感器沿x軸正方向開始運動；

e)主控制器反復判斷讀取到的激光測距值是否發生躍變，若激光測距值發生躍變，則表示檢測到了車廂尾部，進入步驟f)；若激光測距值沒有發生躍變，則繼續沿x軸正方向運動；

f)主控制器經第一數字量輸出模塊發出邊沿檢測信號控制激光測距傳感器立即停止運動，沿x軸負方向快速前進一定距離，然后沿x軸正方向慢速前進一定距離，在沿x軸正方向慢速前進過程中，記錄激光測距值在兩次躍變處沿x軸的坐標值x1，x2；

g)車廂尾部檢測完成后，主控制器控制激光測距傳感器沿x軸正方向繼續運動；

h)主控制器反復判斷讀取到的激光測距值是否發生躍變，若激光測距值發生躍變，則表示檢測到了車廂頭部，進入步驟i)；若激光測距值沒有發生躍變，則繼續沿x軸正方向運動；

i)主控制器經第三數字量輸出模塊發出邊沿檢測信號控制激光測距傳感器立即停止運動，沿x軸負方向快速前進一定距離，然后沿x軸正方向慢速前進一定距離，在沿x軸正方向慢速前進過程中，記錄激光測距值在兩次躍變處沿x軸的坐標值x3，x4，此時車廂的長度為x3-x2；

j)車廂頭部檢測完成后，主控制器控制激光測距傳感器沿x軸正方向運動到X軸模組末端位置；

k)激光測距傳感器到達指令位置后，主控制器控制激光測距傳感器運動到X軸模組中間位置，Y軸模組起始位置，為檢測車廂寬度做準備；

l)激光測距傳感器到達指令位置后，主控制器控制激光測距傳感器沿y軸正方向開始運動；

m)主控制器反復判斷讀取到的激光測距值是否發生躍變，若激光測距值發生躍變，則表示檢測到了車廂右擋板，進入步驟n)；若激光測距值沒有發生躍變，則繼續沿y軸正方向運動；

n)主控制器經第二數字量輸出模塊發出邊沿檢測信號控制激光測距傳感器立即停止運動，沿y軸負方向快速前進一定距離，然后沿y軸正方向慢速前進一定距離，在沿y軸正方向慢速前進過程中，記錄激光測距值在兩次躍變處的數值h1，h2以及對應的沿y軸的坐標值y1，y2；

o)車廂右擋板檢測完成后，主控制器控制激光測距傳感器沿y軸正方向繼續運動；

p)主控制器反復判斷讀取到的激光測距值是否發生躍變，若激光測距值發生躍變，則表示檢測到了車廂左擋板，進入步驟q)；若激光測距值沒有發生躍變，則繼續沿y軸正方向運動；

q)主控制器經第四數字量輸出模塊發出邊沿檢測信號控制激光測距傳感器立即停止運動，沿y軸負方向快速前進一定距離，然后沿y軸正方向慢速前進一定距離，在沿y軸正方向慢速前進過程中，記錄激光測距值在兩次躍變處的數值h3，h4以及對應的沿y軸的坐標值y3，y4；此時車廂的寬度為y3-y2，車廂的高度為(2×h2-h1-h3)/2；車廂的位置為(x3，y3)；

r)車廂左擋板檢測完成后，主控制器控制激光測距傳感器沿y軸正方向運動到Y軸模組末端位置，到達指令位置后，進入步驟s)；

s)主控制器控制激光測距傳感器運動到X軸模組和Y軸模組起始位置；

t)激光測距傳感器到達指令位置后，本次檢測完畢，等待下次檢測。