CN109227007B - 基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统 - Google Patents

基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统，方法包括如下步骤：通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；预设的区间包括(X‑3,X‑2)、(X‑2,X‑1)、(X‑1,0)、(0,X1)、(X1,X2)以及(X2,X3)，其中，X‑3是第一角度边界值，X‑2是第二角度边界值，X‑1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值。

Description

基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统
技术领域
本发明是关于机器人控制技术领域，特别是关于一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统。
背景技术
基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统目的是为了防止爬行机在行走焊接过程中出现车身偏移、无法走直线的情况。目前，焊接爬行机的车身跟踪大多依赖于贴附轨道，这种方式需要提前安装轨道且安装轨道时对安装精度要求较高，安装轨道出现变形时对爬行机的行走轨迹会产生较大的影响。这种轨道的使用会耗费大量的人力和时间，带来较低的经济效益。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法，其能够。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法，包括如下步骤：通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
本发明提供了一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统，包括：用于通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa的模块；用于将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较的模块；以及用于基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块；其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块被配置为：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有代码，代码用于基于姿态传感器对焊接爬行机车身进行跟踪，当被执行时，代码用于执行以下操作：通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
与现有技术相比，本发明的基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法及系统具有如下优点：本发明通过姿态传感器就能够实现爬行机的直线行走，简化了操作步骤，节约了大量的人力和时间，显著提高了经济效益。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法流程图。
图2是根据本发明一实施方式的控制绕图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统方法流程图。图2是根据本发明一实施方式的控制绕图。如图所示，本发明的基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统方法包括如下步骤：
步骤101：通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；
步骤102：将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及
步骤103：基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；
其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
本发明还提供了一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统，包括：用于通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa的模块；用于将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较的模块；以及用于基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块；其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块被配置为：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有代码，代码用于基于姿态传感器对焊接爬行机车身进行跟踪，当被执行时，代码用于执行以下操作：通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；其中，预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，每个预设的区间对应一个左右的速度差值，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；并且其中，第六角度边界值大于第五角度边界值，第五角度边界值大于第四角度边界值，第四角度边界值大于第三角度边界值，第三角度边界值大于第二角度边界值，第二角度边界值大于第一角度边界值；并且其中，第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的。
在一优选的实施方式中，基于比较的结果，对焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将焊接爬行机的右轮设定为第一速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将焊接爬行机的右轮设定为第二速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将焊接爬行机的右轮设定为第三速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将焊接爬行机的左轮设定为第四速度；当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法，其特征在于：所述基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪方法包括如下步骤：
通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；
将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及
基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；
其中，所述预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；
并且其中，所述第六角度边界值小于所述第五角度边界值，所述第五角度边界值小于所述第四角度边界值，所述第四角度边界值大于所述第三角度边界值，所述第三角度边界值大于所述第二角度边界值，所述第二角度边界值大于所述第一角度边界值；
并且其中，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是预先确定的，所述基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第一速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第二速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第三速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第四速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
2.一种基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统，其特征在于：所述基于姿态传感器的焊接爬行机车身跟踪系统包括：
用于通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa的模块；
用于将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较的模块；以及
用于基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块；
其中，所述预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，X1是第六角度边界值；
并且其中，所述第六角度边界值小于所述第五角度边界值，所述第五角度边界值小于所述第四角度边界值，所述第四角度边界值大于所述第三角度边界值，所述第三角度边界值大于所述第二角度边界值，所述第二角度边界值大于所述第一角度边界值；
并且其中，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是预先确定的，所述基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿的模块被配置为：
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第一速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第二速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第三速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第四速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第五速度；以及
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
3.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有代码，所述代码用于基于姿态传感器对焊接爬行机车身进行跟踪，当被执行时，所述代码用于执行以下操作：
通过焊接爬行机上的姿态传感器来实时获取当前焊接爬行机的角度值Xa；
将所获取的当前焊接爬行机的角度值与预设的区间进行比较；以及
基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿；
其中，所述预设的区间包括(X-3，X-2)、(X-2，X-1)、(X-1，0)、(0，X1)、(X1，X2)以及(X2，X3)，其中，X-3是第一角度边界值，X-2是第二角度边界值，X-1是第三角度边界值，X3是第四角度边界值，X2是第五角度边界值，是第六角度边界值；
并且其中，所述第六角度边界值小于所述第五角度边界值，所述第五角度边界值小于所述第四角度边界值，所述第四角度边界值大于所述第三角度边界值，所述第三角度边界值大于所述第二角度边界值，所述第二角度边界值大于所述第一角度边界值；
并且其中，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是自定义的，所述第一角度边界值、第二角度边界值、第三角度边界值、第四角度边界值、第五角度边界值以及第六角度边界值是预先确定的，所述基于比较的结果，对所述焊接爬行机的左右轮速度进行补偿具体包括：
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-3，X-2)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第一速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-2，X-1)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第二速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X-1，0)时，将所述焊接爬行机的右轮设定为第三速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(0，X1)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第四速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X1，X2)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第五速度；
当前焊接爬行机的角度值Xa处于区间(X2，X3)时，将所述焊接爬行机的左轮设定为第六速度。
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