CN109353972A - 高空作业设备导航定位装置、定位方法及其高空作业设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定位导航技术领域，公开了一种高空作业设备导航定位装置、定位方法及其高空作业设备，所述高空作业设备导航定位装置包括：设置定位光束发生器在工作平台上用于向360°任意范围内目标点发射可见光；设置三轴位置传感器用于检测定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信息；设置求解器用于获取定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信息以及高空作业设备上各关节位置信息，然后求解各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数据发送给高空作业设备的主机控制系统；所述主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作平台按照光束方向移动至目标点，移动过程中通过操作机构进行控制。
Description
技术领域
本发明属于定位导航技术领域，更具体地，涉及一种用于工作 平台的高空作业设备导航定位装置、定位方法及其高空作业设备。
背景技术
高空作业设备是一种将工作人员、机器设备举升至高空指定位 置，以便从事安装、检修、救援等作业的专用设备，如登高消防 车、直臂式高空作业平台、曲臂式高空作业平台、剪叉式高空作业 平台、高空作业车(车载式高空作业平台)等，在高空作业的过程 中需要有工作斗作为工作平台，起着承载工作人员救援或者检修工 具的作用，是实现高空作业车主要功能的重要装置。
高空作业设备在安装、检修、救援等作业过程中，需要通过工 作平台将作业人员送到指定位置，目前主要依赖于操作人员来实 现，具体操作人员先目测工作平台到目标点的方位，然后操作各活 动关节逐步靠近目标点，最终达到指定位置，该方法主要依赖操作人员的经验，对于不熟练的操作手定位时间长且可能定位不准，而 且对于复杂的定位需要操作多个关节联动，操作不方便，严重影响 作业效率。
中国专利CN201310581218.6公开了一种登高平台消防车工作平 台的定位导航装置、消防车和方法，具体方案如下：显示装置和臂 架检测装置都与控制器电连接，显示装置将输入的目标点信息发送 到控制器，臂架检测装置将获取的登高平台消防车的臂架的状态信 息实时发送到控制器，控制器实时计算工作平台移动到目标点的导 航信息，并将此导航信息发送到显示装置中进行显示；该专利通过 显示装置将目标点信息发送到控制器，控制器将信号输出给各个执 行单元最终将工作平台精确移动到目标点，从而不依赖于操作人员 的经验，但是该专利并未公开如何获取目标点信息的方式，而是采 用直接输入目标点信息，现有技术中目标点信息获取通常有超声波 定位技术、红外线定位技术、超宽带定位技术、射频定位技术、激 光定位技术和可见光定位技术等，这些技术有一个共同特点就是， 需要借助电子标签或者类似装置定位目标点，这类技术通常应用于 场所比较固定(如室内)或者目标物比较固定(电子标签附着在定 位物体上)的场合，成本也比较高，高空作业车需要在室外空旷环 境工作，目标点经常变换且不易安装电子标签，就不适合采用上述 空间定位技术了。
综上所述，有必要提供一种导航精准、工作效率高、成本相对 较低的高空作业设备导航定位装置。
发明内容
本发明针对现有技术中工作平台定位不精确，作业效率不高， 并且定位技术复杂，成本较高，提供一种操作方便、定位精准、效 率高的高空作业设备导航定位装置。
本发明目的通过以下技术方案实现：
提供一种高空作业设备导航定位装置，包括：
设置定位光束发生器在工作平台上用于向360°任意范围内目标 点发射可见光；
设置三轴位置传感器用于检测定位光束发生器在X、Y、Z三个方 向角度信息；
设置求解器用于获取定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信 息以及高空作业设备上各关节位置信息，然后求解各关节运动方 向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数据发 送给高空作业设备的主机控制系统；
所述主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作 平台按照光束方向移动至目标点，移动过程中通过操作机构进行控 制。
本发明的工作原理在于操作人员在工作平台上使用定位光束发 生器向目标点发射可见光，然后通过三轴位置传感器获取定位光束 发生器在X、Y、Z三个方向角度信息，从而确定了工作平台的行径 路径，无需借助电子标签或者类似装置定位目标点，将目标信息和 各关节位置信息进行求解后获得控制参数，并通过高空作业设备上 本身的主机控制系统控制各关节将工作平台沿着光束方向移动，移 动过程中可以通过操作机构进行加速、减速或者停止。
其中，操作机构可以是操作手柄、旋钮、开关等各种形式，至 少具备加速、减速和停止的功能。
其中，求解器可以直接获取高空作业设备上各关节位置信息或 者通过主机控制系统来获取高空作业设备上各关节位置信息。
进一步地，所述定位光束发生器、三轴位置传感器、求解器和 操作手柄集成在操作盒上；集成度高，便于安装、维修。
进一步地，所述定位光束发生器通过支撑装置设置在操作盒 上，所述三轴位置传感器用于检测支撑装置在X、Y、Z三个方向角 度信息。
更进一步地，所述支撑装置为球形云台或三维云台。
本发明通过支撑装置间接地测量定位光束发生器在X、Y、Z三 个方向角度信息，操作上能更加方便和灵活，角度调整上更精准。
更进一步地，所述操作盒上还设有急停开关，用于紧急停止工 作平台移动。
更进一步地，所述操作盒可拆卸地设置在工作平台上，并与主 机控制系统通讯连接。
本发明要解决的另一技术问题在于提供一种包括所述高空作业 设备导航定位装置的高空作业设备。
本发明还提供一种高空作业设备导航定位方法，包括以下步 骤：
S1.使用作业平台上的定位光束发生器向目标点发射可见光，并 通过三轴位置传感器获取X、Y、Z三个方向角度信息，得到目标点 方位数据；
S2.获取高空作业设备上各关节位置信息；
S3.求解器根据目标点方位数据和各关节位置信息求解各关节运 动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数 据发送给主机控制系统；
S4.主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作平 台移动到目标点，过程中通过操作机构进行控制。
其中，步骤S1中定位光束发生器在获取X、Y、Z三个方向角 度信息可直接测量或者通过支撑装置间接进行测量。
步骤S2中高空作业设备上各关节位置信息可以直接发送到求解 器或者通过曲臂高空作业平台上的主机控制系统发送到求解器上。
步骤S3中由于直臂式和曲臂式各关节位置信息有所不同，因此 算法也有相应地不同。
进一步地，针对曲臂式高空作业设备，步骤S3中所述各关节运动 方向、运动幅度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
上述方程用来确定各活动关节的运动幅度、运动方向，其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台 初始角度；
塔臂偏移量，正表示塔臂上升，负表示塔臂下降；β0：表示 塔臂初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示 主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示 飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0： 表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如 下；
上述方程用于确定工作平台与目标点之间空间方向的偏差，用 于修正运动方向，其中，α,β,γ,δ,L分别由转台角度传感器、塔臂角 度传感器、主臂角度传感器、飞臂角度传感器和主臂长度传感器实 时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位置传感器在用目标定位装置捕获目标 点时确定，按本算法进行计算的前提是假设工作平台位于中间位 置，且定位过程工作平台不会在旋转。
进一步地，针对直臂式高空作业设备，步骤S3中所述各关节运 动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
上述方程用来确定各活动关节的运动幅度、运动方向，其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台 初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示 主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示 飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0： 表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如 下；
其中，α、γ、δ、L分别由转台角度传感器、主臂角度传感器、 飞臂角度传感器和主臂长度传感器实时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位 置传感器在用目标定位装置捕获目标点时确定，按本算法进行计算 的前提是假设工作平台位于中间位置，且定位过程工作平台不会在旋转。
与现有技术相比，有益效果：
本发明高空作业设备导航定位装置可应用在现有臂式高空作业 设备，如直臂高空作业平台、曲臂高空作业平台、高空作业车以及 臂式消防车等，通过定位光束发生器直接锁定目标点，无需做路径 规划，通过操作机构控制工作平台直接沿着光束方向移动，光束路 径方向就是平台移动方向；本发明高空作业设备导航定位装置对操 作手几乎没有要求，并且操作方便，定位精准，效率高,无需借助电 子标签或者类似装置定位目标点，极大提高了工作效率，降低了成 本，并且所有输入信号由求解器进行采集和处理，定位精准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下 面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介 绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1高空作业设备导航定位装置结构示意图。
图2高空作业设备导航定位装置与主机控制系统关系示意图。
图3安装有高空作业设备导航定位装置的高空作业设备示意 图。
图4高空作业设备导航定位方法流程图。
其中，1-定位光束发生器，2-求解器，3-三轴位置传感器，4-操 作机构，5-操作盒，6-支撑装置，7-急停开关，8-各关节位置传感 器，9-工作平台，10-高空作业设备导航定位装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图 仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为 对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件 会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1～2所示，本实施例提供一种空作业设备导航定位装置， 包括：
设置定位光束发生器在工作平台上用于向360°任意范围内目标点 发射可见光；
设置三轴位置传感器用于检测定位光束发生器在X、Y、Z三个方 向角度信息；
设置求解器用于获取定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信 息以及高空作业设备上各关节位置信息，然后求解各关节运动方 向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数据发 送给高空作业设备的主机控制系统；
所述主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作 平台按照光束方向移动至目标点，移动过程中通过操作机构进行控 制。
其中，本实施例中操作机构可以是操作手柄、旋钮、开关等各 种形式，至少具备加速、减速和停止的功能，从而控制工作平台沿 着光束方向加速、减速移动或者停止。
其中，本实施例中求解器可以直接获取高空作业设备上各关节 位置信息或者通过主机控制系统来获取高空作业设备上各关节位置 信息。
进一步地，本实施例空作业设备导航定位装置的具体结构和安 装方式如图1所示，将定位光束发生器1、三轴位置传感器3、求解 器2和操作机构4集成在操作盒5上，集成度高，便于安装、维 修。
具体本实施例中定位光束发生器3通过支撑装置6设置在操作 盒5上，求解器2安装在操作盒5内，三轴位置传感器3用于检测 支撑装置6在X、Y、Z三个方向角度信息，操作盒5上还设有急停 开关7，用于紧急停止工作平台移动。
本实施例通过支撑装置间接地测量定位光束发生器在X、Y、Z 三个方向角度信息，操作上能更加方便和灵活，角度调整上更精 准。
本实施例中定位光束发生器、支撑装置、三轴位置传感器、操 作机构和求解器的具体性能参数如下：
定位光束发生器：强光下可见，最大射程不小于20米，对于满 足条件的现有强光手电筒、激光、红外线发射器等可发射20米以上 可见光的设备均可；
支撑装置：能固定定位光束发生器，并在各个方向均可360°旋 转，具体结构比如摄像机上使用的云台，包括不局限于球形云台或 三维云台；
三轴位置传感器：可测X、Y、Z三个方向角度，测量范围 ±180°，CAN总线输出；
操作机构：操作行程±25°，1～5V输出；
求解器：32位CPU，时钟频率不低于100MHZ，支持CAN总 线。
本实施例中定位光束发生器1采用强光手电筒，支撑装置6采 用球形云台，操作机构4为控制手柄。
如图2所示，本实施例工作原理在于操作人员在工作平台上使 用定位光束发生器向目标点发射可见光，然后通过三轴位置传感器 获取定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信息，从而确定了工 作平台的行径路径，无需借助电子标签或者类似装置定位目标点，将目标信息和各关节位置信息进行求解后获得控制参数，并通过高 空作业设备上本身的主机控制系统控制各关节将工作平台沿着光束 方向移动，移动过程中可以通过操作机构进行加速、减速或者停 止，操作简单，并且定位效率高
本实施例高空作业设备导航定位装置可应用在现有臂式高空作 业设备，如直臂高空作业平台、曲臂高空作业平台、高空作业车以 及臂式消防车等，相比现有技术导航本实施例无需做路径规划，通 过操作机构控制工作平台直接沿着光线方向移动即可，激光路径方 向就是平台移动方向，对操作手几乎没有要求，操作方便，由于无 需借助电子标签或者类似装置定位目标点，极大提高了工作效率， 降低了成本，并且所有输入信号由求解器进行采集和处理，定位精 准。
本实施例还提供一种高空作业设备，包括上述高空作业设备导 航定位装置，具体如图3所示，具体采用臂式高空作业平台，包括 各关节位置传感器8、工作平台9、主机控制系统和高空作业设备导 航定位装置10，高空作业设备导航定位装置10安装在工作平台9上，具体本实施例中操作盒5通过电缆和可插拔接头与臂式高空作 业平台的主机平台控制箱连接，操控盒5在工作平台9上安装位置 固定，不能移动，但可拆卸；操控盒5与高空作业设备的主机(主 机控制系统)通过CAN进行通讯，操控盒5上所有输入信号由求解 器2进行采集和处理。
其中，本实施例中各关节位置传感器包括转台回转编码器、主 臂角度传感器、塔臂角度传感器、主臂长度传感器和飞臂角度传感 器；具体性能参数如下：
转台回转编码器：用于检测转台回转角度，采用多圈编码器， CAN总线输出；
主臂角度传感器：用于检测主臂角度，测量范围±90°，CAN总 线输出；
塔臂角度传感器：用于检测上、下塔臂角度，测量范围±90°， CAN总线输出；
主臂长度传感器：用于检测主臂长度，测量范围0～5000mm， CAN总线输出；
飞臂角度传感器：用于检测飞臂角度，测量范围±90°，CAN总 线输出。
如图4所示，本实施例中高空作业设备的导航定位方法包括以 下步骤：
S1.使用作业平台上的定位光束发生器向目标点发射可见光，并 通过三轴位置传感器获取X、Y、Z三个方向角度信息，得到目标点 方位数据；
S2.获取高空作业设备上各关节位置信息；
S3.求解器根据目标点方位数据和各关节位置信息求解各关节运 动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数 据发送给主机控制系统；
S4.主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作平 台移动到目标点，过程中通过操作机构进行控制。
其中，步骤S1中定位光束发生器在获取X、Y、Z三个方向角 度信息可直接测量或者通过支撑装置间接进行测量。
步骤S2中高空作业设备上各关节位置信息可以直接发送到求解 器或者通过曲臂高空作业平台上的主机控制系统发送到求解器上。
针对曲臂高空作业平台，步骤S3中所述各关节运动方向、运动幅 度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
上述方程用来确定各活动关节的运动幅度、运动方向，其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台 初始角度；
塔臂偏移量，正表示塔臂上升，负表示塔臂下降；β0：表示 塔臂初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示 主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示 飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0： 表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如 下；
上述方程用于确定工作平台与目标点之间空间方向的偏差，用 于修正运动方向，其中，α,β,γ,δ,L分别由转台角度传感器、塔臂角 度传感器、主臂角度传感器、飞臂角度传感器和主臂长度传感器实 时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位置传感器在用目标定位装置捕获目标 点时确定，按本算法进行计算的前提是假设工作平台位于中间位 置，且定位过程工作平台不会在旋转。
本公司已经生产样机并进行了测试，测试结果如下：
移动范围：
平台幅度：7.24m；
平台高度：13.7m，其中由于现在禁止飞臂运动，有效高度： 11m；
移动速度：<0.3m/s(EN 280限制)。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中高 空作业设备为直臂高空作业平台，相比实施例1中臂架采用折叠式 臂架，本实施例采用伸缩式臂架，因此各关节位置传感器不包括塔 臂角度传感器，相应地步骤中所述各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
上述方程用来确定各活动关节的运动幅度、运动方向，其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台 初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示 主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示 飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0： 表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如 下；
其中，α、γ、δ、L分别由转台角度传感器、主臂角度传感器、 飞臂角度传感器和主臂长度传感器实时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位 置传感器在用目标定位装置捕获目标点时确定，按本算法进行计算 的前提是假设工作平台位于中间位置，且定位过程工作平台不会在旋转。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作 的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普 通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的 变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明权利要求的保护范围之内。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软 件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的 方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发 明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介 质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读 指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序 的记录介质。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗 漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域 的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明 本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解 本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施。
Claims (10)
1.高空作业设备导航定位装置，其特征在于，包括：
设置定位光束发生器在工作平台上用于向360°任意范围内目标点发射可见光；
设置三轴位置传感器用于检测定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信息；
设置求解器用于获取定位光束发生器在X、Y、Z三个方向角度信息以及高空作业设备上各关节位置信息，然后求解各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数据发送给高空作业设备的主机控制系统；
所述主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作平台按照光束方向移动至目标点，移动过程中通过操作机构进行控制。
2.根据权利要求1所述高空作业设备导航定位装置，其特征在于，所述定位光束发生器、三轴位置传感器、求解器和操作机构集成在操作盒上。
3.根据权利要求2所述高空作业设备导航定位装置，其特征在于，所述定位光束发生器通过支撑装置设置在操作盒上，所述三轴位置传感器用于检测支撑装置在X、Y、Z三个方向角度信息。
4.根据权利要求3所述高空作业设备导航定位装置，其特征在于，所述支撑装置为球形云台或三维云台。
5.根据权利要求2所述高空作业设备导航定位装置，其特征在于，所述操作盒上还设有急停开关。
6.根据权利要求2所述高空作业设备导航定位装置，其特征在于，所述操作盒可拆卸地设置在工作平台上，并与主机控制系统通讯连接。
7.一种高空作业设备，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述高空作业设备导航定位装置。
8.一种高空作业设备导航定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.使用作业平台上的定位光束发生器向目标点发射可见光，并通过三轴位置传感器获取X、Y、Z三个方向角度信息，得到目标点方位数据；
S2.获取高空作业设备上各关节位置信息；
S3.求解器根据目标点方位数据和各关节位置信息求解各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据，并将控制关节运动的数据发送给主机控制系统；
S4.主机控制系统按求解器给出的控制参数控制各关节将工作平台移动到目标点，过程中通过操作机构进行控制。
9.根据权利要求8所述高空作业设备导航定位方法，其特征在于，步骤S3中所述各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台初始角度；
塔臂偏移量，正表示塔臂上升，负表示塔臂下降；β0：表示塔臂初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0：表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如下；
其中，α,β,γ,δ,L分别由转台角度传感器、塔臂角度传感器、主臂角度传感器、飞臂角度传感器和主臂长度传感器实时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位置传感器在用目标定位装置捕获目标点时确定。
10.根据权利要求8所述高空作业设备导航定位方法，其特征在于，步骤S3中所述各关节运动方向、运动幅度、速度和方向偏差数据求解过程如下：
其中，
转台偏移量，正表示右回转，负表示左回转；α0：表示转台初始角度；
主臂偏移量，正表示主臂上升，负表示主臂下降；γ0：表示主臂初始角度；
飞臂偏移量，正表示飞臂上升，负表示飞臂下降；δ0：表示飞臂初始角度；
主臂伸缩偏移量，正表示主臂伸出，负表示主臂缩回；δ0：表示主臂初始长度；
θx,θy,θz:工作平台与目标点之间的空间方向坐标；
还包括工作平台与目标点之间空间方向的偏差修正，具体如下；
其中，α、γ、δ、L分别由转台角度传感器、主臂角度传感器、飞臂角度传感器和主臂长度传感器实时检测，θx0,θy0,θz0由三轴位置传感器在用目标定位装置捕获目标点时确定。
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| CN201811116727.0A CN109353972B (zh) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 高空作业设备导航定位装置、定位方法及其高空作业设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109708633A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-03 | 深圳市瑞源祥橡塑制品有限公司 | 一种目标点实时位置获取方法、装置及其应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4456093A (en) * | 1981-06-16 | 1984-06-26 | Interstate Electronics Corp. | Control system for aerial work platform machine and method of controlling an aerial work platform machine |
| EP0805337A2 (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-05 | Pioneer Electronic Corporation | Destination searching method and apparatus in navigation system |
| CN101284636A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-15 | 杭州爱知工程车辆有限公司 | 高空作业车智能控制系统、高空作业车及其控制方法 |
| CN201358142Y (zh) * | 2009-02-25 | 2009-12-09 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 伸缩臂起重机自动控制系统 |
| CN102718147A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 三一重工股份有限公司 | 吊钩运动控制系统和塔式起重机 |
| CN102897696A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-30 | 三一重工股份有限公司 | 举高消防车臂架控制系统及控制方法，举高消防车 |
| CN103727936A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-04-16 | 徐州重型机械有限公司 | 登高平台消防车工作平台的定位导航装置、消防车和方法 |
| CN108398955A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-08-14 | 中国矿业大学(北京) | 一种掘进机姿态控制系统及方法 |
-
2018
- 2018-09-25 CN CN201811116727.0A patent/CN109353972B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4456093A (en) * | 1981-06-16 | 1984-06-26 | Interstate Electronics Corp. | Control system for aerial work platform machine and method of controlling an aerial work platform machine |
| EP0805337A2 (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-05 | Pioneer Electronic Corporation | Destination searching method and apparatus in navigation system |
| CN101284636A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-15 | 杭州爱知工程车辆有限公司 | 高空作业车智能控制系统、高空作业车及其控制方法 |
| CN201358142Y (zh) * | 2009-02-25 | 2009-12-09 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 伸缩臂起重机自动控制系统 |
| CN102718147A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 三一重工股份有限公司 | 吊钩运动控制系统和塔式起重机 |
| CN102897696A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-30 | 三一重工股份有限公司 | 举高消防车臂架控制系统及控制方法，举高消防车 |
| CN103727936A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-04-16 | 徐州重型机械有限公司 | 登高平台消防车工作平台的定位导航装置、消防车和方法 |
| CN108398955A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-08-14 | 中国矿业大学(北京) | 一种掘进机姿态控制系统及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109708633A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-03 | 深圳市瑞源祥橡塑制品有限公司 | 一种目标点实时位置获取方法、装置及其应用 |
| CN109708633B (zh) * | 2019-02-22 | 2020-09-29 | 深圳市瑞源祥橡塑制品有限公司 | 一种目标点实时位置获取方法、装置及其应用 |
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