[發(fā)明專(zhuān)利]適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110255739.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113074589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王惠娟;曾遠(yuǎn)帆;趙文俊;蔣道民;干興業(yè);丁立平;殷翔;孫棪伊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海機(jī)電工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F42B15/01
• 分類(lèi)號(hào): F42B15/01;B66C13/48
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：起重設(shè)備子系統(tǒng)：提供抓取裝置子系統(tǒng)的安裝接口，實(shí)現(xiàn)裝填目標(biāo)的全過(guò)程運(yùn)動(dòng)；抓取裝置子系統(tǒng)：通過(guò)起重設(shè)備子系統(tǒng)的裝接對(duì)裝填目標(biāo)進(jìn)行抓取、起吊和下放，并實(shí)現(xiàn)裝填目標(biāo)的位姿檢測(cè)及姿態(tài)控制；位姿檢測(cè)子系統(tǒng)：為裝填目標(biāo)的位姿檢測(cè)采集原始信息及數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供了一種適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制方法，利用上述的基于視覺(jué)伺服的多體系統(tǒng)分布式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)彈任務(wù)載荷模塊的自動(dòng)裝填。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)裝填技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)彈裝填是指將導(dǎo)彈從存放點(diǎn)輸送到發(fā)射裝置上的全過(guò)程，其中導(dǎo)彈可擴(kuò)展為箱彈、筒彈或者導(dǎo)彈集裝模塊，裝填動(dòng)作包括裝彈與卸彈。

傳統(tǒng)的導(dǎo)彈裝填一般采用手動(dòng)裝填，即采用吊機(jī)及吊索，由操作人員通過(guò)人工扶持和人眼監(jiān)視等手段進(jìn)行裝填(或卸載)。手動(dòng)裝填操作精度低、人員多、裝填時(shí)間長(zhǎng)、訓(xùn)練要求高、可靠性差，會(huì)影響備戰(zhàn)效率，難以實(shí)現(xiàn)武器裝備快速進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)并快速形成戰(zhàn)斗力，且可能給部隊(duì)操作人員帶來(lái)安全隱患。

自動(dòng)裝填基于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械手抓取技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈的裝填過(guò)程，其使用難度低，將極大減少操作人員的數(shù)量和訓(xùn)練量。自動(dòng)裝填系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，可以實(shí)現(xiàn)更加快速、安全、可靠、精密乃至智能化、無(wú)人化的裝填，能夠顯著提高火力保障的效率和隱蔽性。因此，發(fā)展導(dǎo)彈自動(dòng)裝填技術(shù)以取代手動(dòng)裝填，是當(dāng)前武器裝備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

經(jīng)過(guò)檢索，專(zhuān)利文獻(xiàn)CN108731556A公開(kāi)了一種導(dǎo)彈裝箱用水平裝填設(shè)備，包括沿導(dǎo)彈裝填方向依次設(shè)置的導(dǎo)彈水平推進(jìn)平臺(tái)以及導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)發(fā)射箱升降平臺(tái)，其中導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱升降平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱的六自由度運(yùn)動(dòng)，而導(dǎo)彈水平推進(jìn)平臺(tái)可針對(duì)不同型號(hào)、不同定心部位置的導(dǎo)彈，簡(jiǎn)便快速的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈周向位姿的調(diào)整，使導(dǎo)彈的導(dǎo)向鈕對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱內(nèi)的導(dǎo)向槽；兩者配合可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈水平推進(jìn)平臺(tái)上載彈導(dǎo)軌與導(dǎo)彈貯運(yùn)發(fā)射箱中的載彈導(dǎo)軌的快速對(duì)齊。顯然，該現(xiàn)有技術(shù)仍然是需要人員進(jìn)行手動(dòng)裝填，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝填。

自動(dòng)裝填系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由起重設(shè)備和抓取裝置構(gòu)成，抓取裝置的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)安裝在起重設(shè)備上，因此該執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自由度高，為自動(dòng)裝填系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制帶來(lái)了挑戰(zhàn)。目前，國(guó)內(nèi)成熟的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)鮮見(jiàn)報(bào)道。

因此，亟需設(shè)計(jì)研發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝備效率高且安全的適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝備效率高且使用安全。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種適用于導(dǎo)彈的自動(dòng)裝填運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：

起重設(shè)備子系統(tǒng)：提供抓取裝置子系統(tǒng)的安裝接口，實(shí)現(xiàn)裝填目標(biāo)的全過(guò)程運(yùn)動(dòng)；

抓取裝置子系統(tǒng)：通過(guò)起重設(shè)備子系統(tǒng)的裝接對(duì)裝填目標(biāo)進(jìn)行抓取、起吊和下放，并實(shí)現(xiàn)裝填目標(biāo)的位姿檢測(cè)及姿態(tài)控制；

位姿檢測(cè)子系統(tǒng)：為裝填目標(biāo)的位姿檢測(cè)采集原始信息及數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，還包括主控子系統(tǒng)，主控子系統(tǒng)分別與起重設(shè)備子系統(tǒng)、抓取裝置子系統(tǒng)和位姿檢測(cè)系統(tǒng)電連接。

優(yōu)選地，起重設(shè)備子系統(tǒng)包括起重設(shè)備控制單元和起重設(shè)備，主控子系統(tǒng)與起重設(shè)備控制單元電連接，起重設(shè)備控制單元驅(qū)動(dòng)控制起重設(shè)備。

優(yōu)選地，抓取裝置子系統(tǒng)包括俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)平臺(tái)、剛?cè)徂D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和抓具控制單元，抓取控制單元分別與俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)平臺(tái)、剛?cè)徂D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)之間相互通信，能夠分別控制其運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)抓具的姿態(tài)調(diào)整、抓取、起吊和下放。

優(yōu)選地，翻轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)俯仰機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在起重設(shè)備的抓具安裝接口上。