[發明專利]多向運動設備線控信號生成裝置以及線控運動設備

有效

• 申請號: 202010186769.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111506126B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 劉根賢;張紅剛;葉斌
• 申請（專利權）人: 陜西雷神智能裝備有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

1.多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于，包括：

牽引線；

牽引線張緊收納裝置，用于收納所述牽引線并使牽引線始終處于張緊狀態，牽引線的自由端經牽引線張緊收納裝置相應的出口能夠在人為拉力和張緊力的共同作用下被拉出/收回；牽引線張緊收納裝置與被控運動設備相對固定；

牽引線長度測量裝置，用于測量牽引線的收放長度；

牽引線偏轉角度測量裝置，用于測量牽引線偏離運動設備前進方向的角度；

豎直偏移測量裝置，用于測量牽引指示偏離基準位置的豎直位移或角度；

控制量計算模塊，根據牽引線長度測量裝置和牽引線偏轉角度測量裝置獲得當前的長度信息和角度信息，同時參考前一次測量的長度信息和角度信息，計算得出速度控制變量和轉向控制變量，作為運動設備驅動運動狀態變化的目標；另外，還由豎直偏移測量裝置獲得偏離基準位置的豎直位移或角度，計算得出高度控制變量，作為運動設備設定部位高度狀態變化的目標；

所述豎直偏移測量裝置，包括轉動軸、曲柄和角度檢測單元，所述轉動軸與牽引線張緊收納裝置的相對位置固定，轉動軸配合相應的軸承安裝以滿足自由轉動，曲柄的一端與轉動軸固定連接，另一端套接在牽引線上，角度檢測單元用于測量所述轉動軸的轉動角度來表征牽引指示偏離基準高度的豎直位移。

2.根據權利要求1所述的多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于：所述牽引線張緊收納裝置包括線軸和線軸張緊部件，牽引線繞接于線軸上，牽引線的拉出使得線軸克服線軸張緊部件的作用而轉動；所述牽引線長度測量裝置采用增量式編碼器，與牽引線張緊收納裝置的線軸相連，測量牽引線收放的圈數，根據圈數得到收放長度。

3.根據權利要求2所述的多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于：該運動設備線控信號生成裝置還包括內框架和外框架；所述牽引線張緊收納裝置與內框架相對固定，并整體位于外框架內部，內框架通過與所述線軸平行的主軸與外框架連接，使得牽引線在偏轉時能夠帶動內框架相對外框架轉動；所述牽引線偏轉角度測量裝置通過測量所述主軸的轉動角度來表征牽引線偏離運動設備前進方向的角度。

4.根據權利要求3所述的多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于：所述牽引線偏轉角度測量裝置采用電位器、光電傳感器或者霍爾傳感器。

5.根據權利要求2所述的多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于：所述牽引線張緊收納裝置的牽引線出口與牽引線的徑向尺寸相適配；所述牽引線偏轉角度測量裝置采用壓力傳感器，設置于牽引線張緊收納裝置的牽引線出口處，通過測量牽引線因偏轉在牽引線出口施加的壓力水平分量來表征牽引線偏離運動設備前進方向的角度。

6.根據權利要求1所述的多向運動設備線控信號生成裝置，其特征在于：設當前牽引線角度為Ain2，前一次采樣的牽引線角度為Ain1，采樣時間間隔為t，通過采樣時間間隔得到的偏移變化DAin＝(Ain2-CAin)-(Ain1-CAin)，得到角度變化速度VAin＝DAin/t，設運動設備直行時的線偏移角度為CAin，當前運動設備轉彎角度為LAout，偏移控制常數B，速度控制常數C；則運動設備轉向控制量為：

NAout＝LAout+(DAin/B)*(VAin/C)；

設當前牽引線長度為Lin2，前一次采樣的牽引線長度為Lin1，采樣時間間隔為t，通過采樣時間間隔t得到的拉出或者收回變化DLin＝(Lin2-CLin)-(Lin1-CLin)；得到牽引線長度變化速度VLin＝DLin/t，設線拉出CLin運動設備才開始行駛，當前運動設備速度為LSout，偏移控制常數E，速度控制常數F；則運動設備速度控制量為：

NSout＝LSout+(DLin/E)*(VLin/F)。