[發(fā)明專利]光電吊艙的控制方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210351473.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN114660927A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志;何博俠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京博藍(lán)奇智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B11/42
• 分類號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本發(fā)明提供了一種光電吊艙的控制方法和裝置，包括：獲取移動(dòng)終端的方位數(shù)據(jù)、移動(dòng)終端坐標(biāo)系與光電吊艙坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；分析用戶手持移動(dòng)終端的姿態(tài)特征，以確定移動(dòng)終端與光電吊艙的姿態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)姿態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系建立姿態(tài)映射函數(shù)模型；根據(jù)方位數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換矩陣，計(jì)算移動(dòng)終端的初始姿態(tài)角數(shù)據(jù)；將初始姿態(tài)角數(shù)據(jù)輸入至姿態(tài)映射函數(shù)模型，計(jì)算得到光電吊艙的目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)控制光電吊艙的姿態(tài)。該方法通過獲取移動(dòng)終端的初始姿態(tài)角數(shù)據(jù)，利用姿態(tài)映射函數(shù)模型確定出光電吊艙的目標(biāo)姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光電吊艙全角度姿態(tài)的控制。同時(shí)，該方法基于移動(dòng)終端，無需依賴特定硬件裝置，相較于傳統(tǒng)控制方法降低了硬件成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電吊艙控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光電吊艙的控制方法和裝置。

背景技術(shù)

光電吊艙顯控系統(tǒng)是操控人員與光電吊艙進(jìn)行交互的主要載體，為了保證光電吊艙在實(shí)際使用時(shí)能夠更好的完成指定任務(wù)，常常會(huì)配備相應(yīng)的顯控系統(tǒng)在線接收光電吊艙采集到的現(xiàn)場(chǎng)圖像并對(duì)光電吊艙進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。作為光電吊艙系統(tǒng)的重要組成部分，顯控系統(tǒng)對(duì)控制吊艙完成指定的任務(wù)和后期的數(shù)據(jù)采集分析起到重要的作用。

傳統(tǒng)光電吊艙顯控系統(tǒng)主要由嵌入式工控機(jī)(或筆記本電腦)、采集卡、顯示設(shè)備、控制電路板、操控手柄和按鈕等組成。采集卡將光電吊艙采集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，操作人員通過顯示設(shè)備觀察光電吊艙所采集的圖像數(shù)據(jù)，并通過操作搖桿控制光電吊艙的姿態(tài)，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的鎖定和跟蹤。但是，集成后的顯控系統(tǒng)體積較大，攜帶不便，會(huì)增加操作者的負(fù)擔(dān)，同時(shí)，顯控系統(tǒng)的軟件在實(shí)現(xiàn)上依賴特定硬件，導(dǎo)致出現(xiàn)故障后很難找到合適的替代器件，從而增加了顯控系統(tǒng)后期維護(hù)和升級(jí)的難度。此外，光電吊艙顯控系統(tǒng)的開發(fā)需要機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子電路、嵌入式軟件等多領(lǐng)域開發(fā)人員的共同配合完成，這無疑增大了光電吊艙顯控系統(tǒng)的開發(fā)周期和開發(fā)成本。

綜上，現(xiàn)有光電吊艙的控制方法在操作方式上依賴于特定的控制電路和大型硬件裝置，存在攜帶不便、后期維護(hù)和升級(jí)困難、開發(fā)成本較高的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種光電吊艙的控制方法和裝置，以緩解現(xiàn)有的光電吊艙的控制方法在操作方式上依賴于特定的控制電路和大型硬件裝置，存在攜帶不便、后期維護(hù)和升級(jí)困難、開發(fā)成本較高的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光電吊艙的控制方法，包括：

獲取移動(dòng)終端的方位數(shù)據(jù)、移動(dòng)終端坐標(biāo)系與光電吊艙坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；

分析用戶手持所述移動(dòng)終端的姿態(tài)特征，以確定所述移動(dòng)終端與所述光電吊艙的姿態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)所述姿態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系建立姿態(tài)映射函數(shù)模型；

根據(jù)所述方位數(shù)據(jù)和所述轉(zhuǎn)換矩陣，計(jì)算所述移動(dòng)終端的初始姿態(tài)角數(shù)據(jù)；

將所述初始姿態(tài)角數(shù)據(jù)輸入至所述姿態(tài)映射函數(shù)模型，計(jì)算得到所述光電吊艙的目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述目標(biāo)姿態(tài)數(shù)據(jù)控制所述光電吊艙的姿態(tài)。

進(jìn)一步的，獲取移動(dòng)終端的方位數(shù)據(jù)，包括：

通過所述移動(dòng)終端上設(shè)置的磁力傳感器獲取所述移動(dòng)終端的地磁強(qiáng)度；

通過所述移動(dòng)終端上設(shè)置的加速度傳感器獲取所述移動(dòng)終端的加速度；

將所述地磁強(qiáng)度和所述加速度作為所述方位數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，獲取移動(dòng)終端坐標(biāo)系與光電吊艙坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣，包括：

以所述移動(dòng)終端的中心為原點(diǎn)，建立所述移動(dòng)終端坐標(biāo)系，其中，所述移動(dòng)終端坐標(biāo)系中，X軸為與所述移動(dòng)終端的橫屏平行且水平向右的方向，Y軸為與所述移動(dòng)終端的豎屏平行且豎直向上的方向，Z軸為與所述移動(dòng)終端的屏幕垂直且指向外的方向；

以所述光電吊艙開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)為原點(diǎn)，建立所述光電吊艙坐標(biāo)系，其中，所述光電吊艙坐標(biāo)系為地理坐標(biāo)系；