CN109581527B - 双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法，包括框架、转动架、轴承、转动驱动机构、行程开关、行程开关触发器、位置编码装置、控制模块、A辐射计阵列和B辐射计阵列；其中转动驱动机构、行程开关安装框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面；转动驱动机构驱动转动架相对于框架转动；转动架的两端分别带动A辐射计阵列和B辐射计阵列同时转动；A辐射计阵列到转动架轴线的距离与所述B辐射计阵列到转动架轴线的距离相同；控制模块根据获取行程开关的被触发信号，以及位置编码装置提供的转动架相对于框架的角度，控制转动驱动机构的运行。本发明为双臂转动机构提供了灵活可供选择的驱动装置。

Description

双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法

技术领域

本发明涉及近场扫描式毫米波成像系统的转动机构驱动技术领域，具体提供了双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法。

背景技术

毫米波成像系统的原理为在多个位置用毫米波辐射计采集被测目标发出或(/和)反射的毫米波辐射，量化分析各处采集到的辐射信号数据之间的区别及关联情况，据此确定来自于被测目标的毫米波辐射的分布特性，进而生成所需的被测目标图像。为了能够在多个位置采集来自被测目标的毫米波辐射，典型的做法是把MxN个辐射计单元以M--N阵列的形式进行排布。但是，当为了获得更好的成像效果而使M、N的值都取得比较大时，这种方式对辐射计单元的需求量很大，经济性不好；如果令M＝N＝1，则需要改变这个辐射计单元的空间位置、随着这种改变而采集来自被测目标的毫米波辐射，这种情况下需要使辐射计单元遍历全部应做测试的位置，当为了获得更好的成像效果而使测试位置比较多时，生成每帧图像所需要的时间太长。折中的方案是令M--N阵列中的M取值比较大、N取值比较小(例如N＝1)，采集辐射信号时使这一阵列延垂直于M延伸方向的方向移动，在移动过程中多次采集辐射信号。

毫米波成像系统的典型应用场景是作为人员安检设备的核心系统，利用毫米波的透射特性发现被检人员藏匿携带的危险物品。在人员安检的应用场景下，典型方案之一是让被检人员站在检测设备中部的位置，M个毫米波辐射计单元呈M--1阵列垂直于地面排列并指向被检人员，驱动机构驱动着辐射计单元阵列绕被检人员旋转一定的角度，旋转过程中各辐射计多次采集来自被检人员的毫米波辐射，所得数据序列发送给运算模块，作为分析时用到的原始数据。关于毫米波成像系统的双臂转动机构，在现有技术中，还没有比较灵活可供选择的驱动装置。

发明内容

针对以上缺点，本发明实施例提出了双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法，为双臂毫米波成像系统转动机构提供了灵活可供选择的驱动装置。

双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置，包括框架、转动架、轴承、转动驱动机构、行程开关、行程开关触发器、位置编码装置、控制模块、A辐射计阵列和B辐射计阵列；

所述转动驱动机构、行程开关、轴承安装在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面；所述转动驱动机构驱动转动架相对于框架转动；所述转动架的两端分别带动A辐射计阵列和B辐射计阵列同时转动；所述A辐射计阵列到转动架轴线的距离与所述B辐射计阵列到转动架轴线的距离相同；所述轴承用于连接框架和转动架；

所述行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列固定在转动架上，所述行程开关触发器到转动架轴线的距离与所述行程开关到转动架轴线的距离相同，且所述行程开关触发器在随转动架旋转经过行程开关正上方时，控制模块收到行程开关的被触发信号；

所述编码装置安装在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面，而且所述位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合；

所述控制模块安装在框架上，根据获取行程开关的被触发信号，以及位置编码装置提供的转动架相对于框架的角度，控制转动驱动机构的运行。

进一步的，所述框架包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；

所述固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；

所述垂直支撑杆为固定长度支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。

进一步的，所述行程开关包括A行程开关和B行程开关；所述A行程开关到转动架轴线的距离与所述B行程开关到转动架轴线的距离相同

进一步的，所述转动驱动机构包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮；所述驱动电机驱动主动齿轮带动从动齿轮转动。

进一步的，所述转动驱动机构包括驱动电机、主动轮、从动轮以及主动轮和从动轮之间的传送设备；所述驱动电机驱动主动轮通过传送设备带动从动轮转动。

进一步的，所述传送设备为链条或皮带。

所述链条位于主动轮和从动轮之间；所述主动轮通过链条带动从动轮转动；

所述皮带位于主动轮和从动轮之间，所述主动轮通过皮带带动从动轮转动。

进一步的，所述转动驱动机构包括直驱电机。

双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动方法是基于双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置实现的，包括以下步骤：

S1：控制模块采集行程开关触发器与A行程开关之间的第一角度值；

S2：控制模块控制转动驱动机构，使转动驱动机构带动转向架、行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列转动，所述转动的方向为行程开关触发器靠近A行程开关的方向，位置编码装置在转动的过程中，根据第一角度值，得出转向架相对于A行程开关的实时角度和角速度，进而调节转动驱动机构的转速，确保转向架平稳加速，并且在转向架到达A行程开关时其转速为额定转速；

S3：当行程开关触发器经过A行程开关时，控制模块收到A行程开关的A被触发信号，然后根据位置编码装置提供的转动架的角速度，向A辐射计阵列和B辐射计阵列同时发出采样信号，采集数据，直到停止采样；

S4：随着转动架的转动，当行程开关触发器以额定速率经过B行程开关时，控制模块收到B行程开关的B被触发信号,同时记录位置编码装置记录的第二角度值,进而调节转动驱动机构的转速，确保转向架平稳减速，直到减至为0，同时记录此时位置编码装置记录的第三角度值，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提出了双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置和方法，该装置包括框架、转动架、轴承、转动驱动机构、行程开关、行程开关触发器、位置编码装置、控制模块、A辐射计阵列和B辐射计阵列；转动驱动机构、行程开关安装在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面；转动驱动机构驱动转动架相对于框架转动；转动架的两端分别带动A辐射计阵列和B辐射计阵列同时转动；A辐射计阵列到转动架轴线的距离与B辐射计阵列到转动架轴线的距离相同；轴承安装在顶部固定杆上，用于连接顶部固定杆和转动架；行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列固定在转动架上，并且行程开关触发器到转动架轴线的距离与所述行程开关到转动架轴线的距离相同，行程开关触发器在随转动架旋转经过行程开关正上方时，控制模块收到行程开关的被触发信号；编码装置固定在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合；控制模块安装在框架上，控制模块根据获取行程开关的被触发信号，以及位置编码装置提供的转动架相对于框架的角度，控制转动驱动机构的运行。本发明实施例给出了4种驱动单臂转动机构的装置，齿轮传动机构齿轮传动机构具有不会打滑、不易磨损的优势；相比于链轮传动机构，避免了传动机构中转动连接部件较多、磨损较快、容易出现薄弱点的问题；而且成本较低。链轮传动机构具有不会打滑、不易磨损的优势，且成本较低，而且避免了齿轮传动机构中齿轮加工精度要求高、供货质量和成本不易控制的问题。皮带轮传送机构具有对加工要求低，供货质量方便控制，而且连接部件较少，不易磨损，且成本较低的优点直驱电机具有集成度高、产品标准化程度高、故障率低等优点。与单臂转动机构相比，在转动速度、扫描角度范围相同的情况下，双臂转动机构完成对每个人的扫描所需的时间约为单臂转动机构的一半，大幅度提高了工作效率，能适应更大的人流量。

附图说明

图1是本发明实施例1双臂式转动机构、齿轮驱动装置安装在框架顶部上表面的连接图；

图2是本发明实施例2双臂式转动机构、齿轮驱动装置悬挂在框架顶部下表面的连接图；

图3是本发明实施例3双臂式转动机构、链轮驱动装置安装在框架顶部上表面的连接图；

图4是本发明实施例4双臂式转动机构、链轮驱动装置悬挂在框架顶部下表面的连接图；

图5是本发明实施例5双臂式转动机构、皮带轮驱动装置安装在框架顶部上表面的连接图；

图6是本发明实施例6双臂式转动机构、皮带轮驱动装置悬挂在框架顶部下表面的连接图；

图7是本发明实施例7双臂式转动机构、直驱电机驱动装置安装在框架顶部上表面的连接图；

图8是本发明实施例8双臂式转动机构、直驱电机驱动装置悬挂在框架顶部下表面的连接图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

本发明实施例提供了双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置，包括框架、转动架、轴承、转动驱动机构、行程开关、行程开关触发器、位置编码装置、控制模块、A辐射计阵列和B辐射计阵列；

其中框架包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；垂直支撑杆固定长度支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。

行程开关包括A行程开关和B行程开关；而且A行程开关到转动架轴线的距离与B行程开关到转动架轴线的距离相同。

转动驱动机构、行程开关、轴承安装在框架顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面；轴承用于连接框架和转动架。转动驱动机构驱动转动架相对于框架转动；转动架的两端分别带动A辐射计阵列和B辐射计阵列同时转动；A辐射计阵列到转动架轴线的距离与B辐射计阵列到转动架轴线的距离相同；

行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列固定在转动架上，并且行程开关触发器到转动架轴线的距离与行程开关到转动架轴线的距离相同，行程开关触发器在随转动架旋转经过行程开关正上方时，控制模块收到行程开关的被触发信号；

位置编码装置固定在框架顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合；

控制模块安装框架上，控制模块根据获取行程开关的被触发信号，以及位置编码装置提供的转动架相对于框架的角度，控制转动驱动机构的运行。

转动驱动机构可以采用驱动电机驱动主动齿轮带动从动齿轮转动、或者驱动电机驱动主动轮通过传送设备带动从动轮转动，其中传送设备采用链条或者皮带；链条或者皮带位于主动轮和从动轮之间；主动轮通过链条或者皮带带动从动轮转动。还可以直接采用直驱电机。

实施例1

如图1所示是本发明实施例1一种双臂转动机构、齿轮驱动装置安装在顶部固定架上的连接图；

包括框架1、转动架2、轴承3、驱动电机4、主动齿轮5、从动齿轮6、A行程开关7、B行程开关8、行程开关触发器9、位置编码装置10、控制模块11、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13组成。

框架1包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；垂直支撑杆为固定长度的支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。底座下面安装有可以移动的万向轮，方便移动。当到达扫描的区域，可将万向轮折叠到底座的上方，不会在测量时发生移动。

驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8固定安装在框架1顶部固定平台的上表面，主动齿轮5、从动齿轮6也位于框架1顶部固定平台的上表面，其中驱动电机4采用步进电机。

行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列在框架1的上方旋转，当转动架2相对于框架1旋转到某些特定的角度时，行程开关触发器9分别触发A行程开关7、B行程开关8，两个行程开关被触发的信号被实时传输到控制模块11。

轴承3用于连接框架1和转动架2，以确保两者能够以低摩擦力相对转动。

位置编码装置10的固定在框架1顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合，以实时测量转动架2与框架1之间的角度关系并将其输出到控制模块11。

控制模块11安装在框架1上，控制模块11获取A行程开关7、B行程开关8的被触发信号，以及由位置编码装置10提供信息计算得到的转动架2相对于框架1的角度，控制驱动电机的转动。

工作时，驱动电机4的转轴相对于其壳体、框架1转动，转轴驱动着主动齿轮5相对于框架1发生转动，主动齿轮5驱动着从动齿轮6相对于框架1转动，从动齿轮带着转动架2相对于框架1转动，转动架2带着A辐射计阵列12和B辐射计阵列相对于框架1、站立在转动架2转动轴下方的被检人员转动。

实施例2

图2所示是本发明实施例2一种双臂转动机构、齿轮驱动装置悬挂在顶部固定架下的连接图；与本发明实施例1的结构相比，驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面，主动齿轮5、从动齿轮6也悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面。行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13在框架1的下方旋转。

采用本发明实施例1和实施例2的驱动装置，可以做到一个循环周期内扫描两个被检人员。

首先，在初始状态下，转动架2静止，行程开关触发器9位于靠近A行程开关7，远离B行程开关8的一侧，控制模块采集行程开关触发器9与A行程开关7之间的第一角度值。

当被检人员站在转动架2转动轴下方的位置后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动齿轮5转动。主动齿轮5的转动带动从动齿轮6进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近A行程开关7，然后进入待扫描区。

控制模块11根据第一角度值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于A行程开关7的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发A行程开关7之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时，控制模块11收到来自A行程开关7的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第二角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第三角度值,必要时加上过零次数与整圈度数的乘积，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A。

至此，完成对当前被检人员的毫米波辐射信号扫描采集，通知被检人员离开，进行新一轮采集循环。

当第二个被检人员站好后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动齿轮5转动。主动齿轮5的转动带动从动齿轮6，进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近B行程开关8，也就是与检测上一个被检人员时的转动方向相反。

控制模块11根据存储的角度差A的值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于B行程开关8的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发B行程开关8之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时，控制模块11收到来自B行程开关8的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第四角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第五角度值，必要时加上过零次数与整圈度数的乘积。用第五角度值减去第四角度值得到角度差B。其中角度差B为下一次扫描的第一角度值的初值。至此，完成对第二个被检人员的毫米波辐射信号采集，整个系统回到初始状态，通知被检人员离开，准备进行新一轮采集循环。

实施例3

如图1所示是本发明实施例3一种双臂转动机构、链轮驱动装置安装在顶部固定架上的连接图；

包括框架1、转动架2、轴承3、驱动电机4、主动链轮5、从动链轮6、A行程开关7、B行程开关8、行程开关触发器9、位置编码装置10、控制模块11、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13和链条14组成。

框架1包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；垂直支撑杆为固定长度的支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。底座下面安装有可以移动的万向轮，方便移动。当达到需要扫描的区域，可将万向轮折叠到底座的上方，不会再测量时发生移动。

驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8固定安装在框架1顶部固定平台的上表面，主动链轮5、从动链轮6和链条也位于框架1顶部固定平台的上表面，其中驱动电机4采用步进电机。

行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列在框架1的上方旋转，当转动架2相对于框架1旋转到某些特定的角度时，行程开关触发器9分别触发A行程开关7、B行程开关8，两个行程开关被触发的信号被实时传输到控制模块11。

轴承3用于连接框架1和转动架2，以确保两者能够以低摩擦力相对转动。

位置编码装置10的固定在框架1顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合，以实时测量转动架2与框架1之间的角度关系并将其输出到控制模块11。

控制模块11安装在框架1上，控制模块11获取A行程开关7、B行程开关8的被触发信号，以及由位置编码装置10提供信息计算得到的转动架2相对于框架1的角度，控制驱动电机的转动。

工作时，驱动电机4的转轴相对于其壳体、框架1转动，转轴驱动着主动链轮5相对于框架1发生转动，主动链轮5经链条14驱动着从动链轮6相对于框架1转动，从动链轮带着转动架2相对于框架1转动，转动架2带着A辐射计阵列12和B辐射计阵列相对于框架1、站立在转动架2转动轴下方的被检人员转动。

实施例4

图4所示是本发明实施例4一种双臂转动机构、链轮驱动装置悬挂在顶部固定架下的连接图；与本发明实施例3的结构相比，驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面，主动链轮5、从动链轮6以及链条14也悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面。行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13在框架1的下方旋转。

采用本发明实施例3和实施例4的驱动装置，可以做到一个循环周期内扫描两个被检人员。

首先，在初始状态下，转动架2静止，行程开关触发器9位于靠近A行程开关7，远离B行程开关8的一侧，控制模块采集行程开关触发器9与A行程开关7之间的第一角度值。

当被检人员站在转动架2转动轴下方的位置后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动链轮5转动。主动链轮5的转动经由链条14带动从动链轮6进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近A行程开关7，然后进入待扫描区。

控制模块11根据第一角度值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于A行程开关7的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发A行程开关7之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时，控制模块11收到来自A行程开关7的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第二角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第三角度值,必要时加上过零次数与整圈度数的乘积，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A。

至此，完成对当前被检人员的毫米波辐射信号扫描采集，通知被检人员离开，进行新一轮采集循环。

当第二个被检人员站好后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动链轮5转动。主动链轮5的转动经由链条14带动从动链轮6，进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近B行程开关8，也就是与检测上一个被检人员时的转动方向相反。

控制模块11根据存储的角度差A的值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于B行程开关8的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发B行程开关8之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时，控制模块11收到来自B行程开关8的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第四角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第五角度值，必要时加上过零次数与整圈度数的乘积。用第五角度值减去第四角度值得到角度差B。其中角度差B为下一次扫描的第一角度值的初值。至此，完成对第二个被检人员的毫米波辐射信号采集，整个系统回到初始状态，通知被检人员离开，准备进行新一轮采集循环。

实施例5

如图1所示是本发明实施例5一种双臂转动机构、皮带轮驱动装置安装在顶部固定架上的连接图；

包括框架1、转动架2、轴承3、驱动电机4、主动皮带轮5、从动皮带轮6、A行程开关7、B行程开关8、行程开关触发器9、位置编码装置10、控制模块11、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13和皮带14组成。

框架1包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；垂直支撑杆为固定长度的支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。底座下面安装有可以移动的万向轮，方便移动。当达到需要扫描的区域，可将万向轮折叠到底座的上方，不会再测量时发生移动。

驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8固定安装在框架1顶部固定平台的上表面，主动皮带轮5、从动皮带轮6和皮带14也位于框架1顶部固定平台的上表面，其中驱动电机4采用步进电机。

行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列在框架1的上方旋转，当转动架2相对于框架1旋转到某些特定的角度时，行程开关触发器9分别触发A行程开关7、B行程开关8，两个行程开关被触发的信号被实时传输到控制模块11。

轴承3用于连接框架1和转动架2，以确保两者能够以低摩擦力相对转动。

位置编码装置10的固定在框架1顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合，以实时测量转动架2与框架1之间的角度关系并将其输出到控制模块11。

控制模块11安装在框架1上，控制模块11获取A行程开关7、B行程开关8的被触发信号，以及由位置编码装置10提供信息计算得到的转动架2相对于框架1的角度，控制驱动电机的转动。

工作时，驱动电机4的转轴相对于其壳体、框架1转动，转轴驱动着主动皮带轮5相对于框架1发生转动，主动皮带轮5经皮带14驱动着从动皮带轮6相对于框架1转动，从动皮带轮带着转动架2相对于框架1转动，转动架2带着A辐射计阵列12和B辐射计阵列相对于框架1、站立在转动架2转动轴下方的被检人员转动。

实施例6

图6所示是本发明实施例6一种双臂转动机构、皮带轮驱动装置悬挂在顶部固定架下的连接图；与本发明实施例5的结构相比，驱动电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面，主动皮带轮5、从动皮带轮6以及皮带14也悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面。行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13在框架1的下方旋转。

采用本发明实施例5和实施例6的驱动装置，可以做到一个循环周期内扫描两个被检人员。

首先，在初始状态下，转动架2静止，行程开关触发器9位于靠近A行程开关7，远离B行程开关8的一侧，控制模块采集行程开关触发器9与A行程开关7之间的第一角度值。

当被检人员站在转动架2转动轴下方的位置后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动皮带轮5转动。主动皮带轮5的转动经由皮带14带动从动皮带轮6进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近A行程开关7，然后进入待扫描区。

控制模块11根据第一角度值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于A行程开关7的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发A行程开关7之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时，控制模块11收到来自A行程开关7的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第二角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第三角度值,必要时加上过零次数与整圈度数的乘积，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A。

至此，完成对当前被检人员的毫米波辐射信号扫描采集，通知被检人员离开，进行新一轮采集循环。

当第二个被检人员站好后，控制模块11控制驱动电机4，使其慢速启动驱动电机4以限制启动冲击力，驱动电机4带动主动皮带轮5转动。主动皮带轮5的转动经由皮带14带动从动皮带轮6，进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近B行程开关8，也就是与检测上一个被检人员时的转动方向相反。

控制模块11根据存储的角度差A的值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于B行程开关8的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发B行程开关8之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时，控制模块11收到来自B行程开关8的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第四角度值，随后控制驱动电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第五角度值，必要时加上过零次数与整圈度数的乘积。用第五角度值减去第四角度值得到角度差B。其中角度差B为下一次扫描的第一角度值的初值。至此，完成对第二个被检人员的毫米波辐射信号采集，整个系统回到初始状态，通知被检人员离开，准备进行新一轮采集循环。

实施例7

如图7所示为本发明实施例7一种双臂转动机构、直驱电机驱动装置安装在顶部固定架上的连接图；包括框架1、转动架2、轴承3、直驱电机4、A行程开关7、B行程开关8、行程开关触发器9、位置编码装置10、控制模块11、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13组成。

框架1包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；固定平台为平面平台或者镂空平台；优选镂空平台；垂直支撑杆为固定长度的支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆。底座下面安装有可以移动的万向轮，方便移动。当达到需要扫描的区域，可将万向轮折叠到底座的上方，不会再测量时发生移动。

直驱电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8固定安装在框架1顶部固定平台的上表面。

行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列在框架1的上方旋转，当转动架2相对于框架1旋转到某些特定的角度时，行程开关触发器9分别触发A行程开关7、B行程开关8，两个行程开关被触发的信号被实时传输到控制模块11。

轴承3用于连接框架1和转动架2，以确保两者能够以低摩擦力相对转动。

位置编码装置10的固定在框架1顶部固定平台的上表面或者悬挂在框架固定平台的下表面，而且位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合，以实时测量转动架2与框架1之间的角度关系并将其输出到控制模块11。

控制模块11安装在框架1上，控制模块11获取A行程开关7、B行程开关8的被触发信号，以及由位置编码装置10提供信息计算得到的转动架2相对于框架1的角度，控制驱动电机的转动。

工作时，直驱电机4的转轴相对于其壳体、框架1转动，直接带着转动架2相对于框架1转动，转动架2带着A辐射计阵列12和B辐射计阵列相对于框架1、站立在转动架2转动轴下方的被检人员转动。

实施例8

图8所示是本发明实施例8一种双臂转动机构、直驱电机驱动装置悬挂在顶部固定架下的连接图；与本发明实施例7的结构相比，直驱电机4的壳体、A行程开关7、B行程开关8悬挂安装在框架1顶部固定平台的下表面，行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13固定安装在转动架2上，行程开关触发器9安装在转动架2上，其到转动架2转动轴线的距离，与从A行程开关7、B行程开关8到转动架2转动轴线的距离相同。转动架2带动行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13在框架1的下方旋转。

采用本发明实施例7和实施例8的驱动装置，可以做到一个循环周期内扫描两个被检人员。

首先，在初始状态下，转动架2静止，行程开关触发器9位于靠近A行程开关7，远离B行程开关8的一侧，控制模块采集行程开关触发器9与A行程开关7之间的第一角度值。

当被检人员站在转动架2转动轴下方的位置后，控制模块11控制直驱电机4，使其慢速启动直驱电机4以限制启动冲击力，直驱电机4进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12、B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近A行程开关7，然后进入待扫描区。

控制模块11根据第一角度值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于A行程开关7的实时角度、实时角速度，进而据此调节直驱电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发A行程开关7之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时，控制模块11收到来自A行程开关7的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第二角度值，随后控制直驱电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第三角度值,必要时加上过零次数与整圈度数的乘积，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A。

至此，完成对当前被检人员的毫米波辐射信号扫描采集，通知被检人员离开，进行新一轮采集循环。

当第二个被检人员站好后，控制模块11控制直驱电机4，使其慢速启动直驱电机4以限制启动冲击力，直驱电机4进而带着转向架2、行程开关触发器9、A辐射计阵列12和B辐射计阵列13转动。转动方向为使行程开关触发器9靠近B行程开关8，也就是与检测上一个被检人员时的转动方向相反。

控制模块11根据存储的角度差A的值，结合位置编码装置10在转向架2转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架2相对于B行程开关8的实时角度、实时角速度，进而据此调节直驱电机4的转速，确保转向架2平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器9触发B行程开关8之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

当行程开关触发器9以额定转速经过B行程开关8的位置时，控制模块11收到来自B行程开关8的被触发信号，控制模块11此后依据位置编码装置10提供的转动架2的转动角度信息同时向A辐射计阵列12、B辐射计阵列13发出采样信号，可以每固定的角度采集一次来自于被检人员的毫米波辐射，然后将数据传输给后端的数据处理单元，直到达到采样的设定值后停止采样。

随着转动架2的转动，当行程开关触发器9以额定转速经过A行程开关7的位置时触发其给控制模块11发出信号，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第四角度值，随后控制直驱电机4平稳地减速旋转，直至其转速减至0，控制模块11记录位置编码装置10此时的读数值为第五角度值，必要时加上过零次数与整圈度数的乘积。用第五角度值减去第四角度值得到角度差B。其中角度差B为下一次扫描的第一角度值的初值。至此，完成对第二个被检人员的毫米波辐射信号采集，整个系统回到初始状态，通知被检人员离开，准备进行新一轮采集循环。

尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (1)

1.双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动方法，是基于双臂式毫米波成像系统转动机构的驱动装置实现的，所述驱动装置包括框架、转动架、轴承、转动驱动机构、行程开关、行程开关触发器、位置编码装置、控制模块、A辐射计阵列和B辐射计阵列；

所述转动驱动机构、行程开关、轴承安装在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面；所述转动驱动机构驱动转动架相对于框架转动；所述转动架的两端分别带动A辐射计阵列和B辐射计阵列同时转动；所述A辐射计阵列到转动架轴线的距离与所述B辐射计阵列到转动架轴线的距离相同；所述轴承用于连接框架和转动架；所述行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列固定在转动架上，所述行程开关触发器到转动架轴线的距离与所述行程开关到转动架轴线的距离相同，且所述行程开关触发器在随转动架旋转经过行程开关正上方时，控制模块收到行程开关的被触发信号；所述位置编码装置安装在框架顶部的上表面或者悬挂在框架顶部的下表面，而且所述位置编码装置的转动轴与转动架的转动轴重合；所述控制模块安装在框架上，根据获取行程开关的被触发信号，以及位置编码装置提供的转动架相对于框架的角度，控制转动驱动机构的运行；

所述框架包括固定平台、垂直支撑杆以及底座；所述固定平台为平面平台或者镂空平台；所述垂直支撑杆为固定长度支撑杆或者为机械、电子控制的可伸缩支撑杆；

所述行程开关包括A行程开关和B行程开关；所述A行程开关到转动架轴线的距离与所述B行程开关到转动架轴线的距离相同；

所述转动驱动机构包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮；所述驱动电机驱动主动齿轮带动从动齿轮转动；

所述转动驱动机构包括驱动电机、主动轮、从动轮以及主动轮和从动轮之间的传送设备；所述驱动电机驱动主动轮通过传送设备带动从动轮转动；

所述传送设备为链条或皮带；所述链条位于主动轮和从动轮之间；所述主动轮通过链条带动从动轮转动；所述皮带位于主动轮和从动轮之间，所述主动轮通过皮带带动从动轮转动；所述转动驱动机构包括直驱电机；

其特征在于，包括以下步骤：

S1：控制模块采集行程开关触发器与A行程开关之间的第一角度值；

S2：控制模块控制转动驱动机构，使转动驱动机构带动转向架、行程开关触发器、A辐射计阵列和B辐射计阵列转动，所述转动的方向为行程开关触发器靠近A行程开关的方向，位置编码装置在转动的过程中，根据第一角度值，得出转向架相对于A行程开关的实时角度和角速度，进而调节转动驱动机构的转速，确保转向架平稳加速，并且在转向架到达A行程开关时转速为额定转速；

S3：当行程开关触发器经过A行程开关时，控制模块收到A行程开关的A被触发信号，然后根据位置编码装置提供的转动架的角速度，向A辐射计阵列和B辐射计阵列同时发出采样信号，采集数据，直到停止采样；

S4：随着转动架的转动，当行程开关触发器以额定速率经过B行程开关时，控制模块收到B行程开关的B被触发信号,同时记录位置编码装置记录的第二角度值,进而调节转动驱动机构的转速，确保转向架平稳减速，直到减至为0，同时记录此时位置编码装置记录的第三角度值，用第三角度值减去第二角度值得到角度差A；控制模块根据存储的角度差A的值，结合位置编码装置在转向架转动过程中实时采集到角度的变化，计算出转向架相对于B行程开关的实时角度、实时角速度，进而据此调节驱动电机的转速，确保转向架平稳加速旋转，并且确保其转速在行程开关触发器触发B行程开关之前达到额定转速，在到达额定转速之后，停止加速，保存额定转速旋转。

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