CN110524557A - 一种适合粉尘环境下的定位系统 - Google Patents

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段震清
张婷
张和平
胡学昌
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Abstract

本发明涉及一种适合粉尘环境下的定位系统，包括条码定位扫描器，条码贴纸，激光雷达，反光柱，小波束角超声波传感器，数据处理计算单元。其中，条码定位扫描器、激光雷达、小波束角超声波传感器集成在自动打磨机械臂装置上，条码贴纸和反光柱布置于工作环境合理位置。通过光学定位和超声定位结合的方式，提高定位精度，减小粉尘干扰，实现自动打磨机械臂对于风电机组叶片自动打磨作业过程的精确定位、自动导航、避碰保护。

Description

一种适合粉尘环境下的定位系统
技术领域
本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种粉尘环境下高精度定位系统。
背景技术
当前移动机械臂配合高精度定位系统已经用于船体和舱体焊接、风电机组叶片打磨等大型件工业生产任务。典型室内定位方法有WIFI技术，RFID技术，蓝牙信标技术，惯性导航技术，红外技术，超声波技术，超宽带技术(UWB)，可见光技术，其定位精度从百米级到分米级不等，规划化难易程度也不同。风电机组叶片打磨的车间粉尘较多，对自动打磨机械臂的定位系统精度影响较大。
因此，需要一种适合粉尘环境下高精度定位系统，在工作区域内满足自动打磨机械臂的定位要求。
发明内容
本发明提供了一种适合粉尘环境下的定位系统，实现了自动打磨机械臂对于风电机组叶片自动打磨作业过程的精确定位、自动导航、避碰保护。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
(1)一种适合粉尘环境下的定位系统，包括条码定位扫描器、条码贴纸、激光雷达、反光柱、小波束角超声波传感器，数据处理计算单元。其中，条码定位扫描器、激光雷达、小波束角超声波传感器集成在自动打磨机械臂装置上，条码贴纸和反光柱布置于工作环境合理位置。数据处理计算单元能够从条码定位扫描器、激光雷达、小波束超声波传感器获取信息。
(2)根据(1)所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述条码定位扫描器包括光源、接收装置；光源发出源光信号，接收装置接收条码贴纸反射回波。
(3)根据(1)至(2)所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述条码定位扫描器包括光电转换部件、译码器，并通过光电转换部件和译码器将光信号转变为数字信号。
(4)根据(1)至(3)所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述条码贴纸记录工作环境的位置信息，将条码定位扫描器发出的源光信号反射返回。
(5)根据(1)至(4)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述激光雷达包括激光发射器、光学接收器；激光发射器发射激光信号，光学接收器接收反光柱回波。
(6)根据(1)至(5)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述激光雷达包括光电转换部件、译码器，通过光电转换部件和译码器将激光信号转变为数字信号。
(7)根据(1)至(6)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述反光柱反射返回激光回波。
(8)根据(1)至(7)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述小波束角超声波传感器具有压电芯片，压电芯片向工作环境发射超声波信号和接收返回的超声波信号。较之大波束角，小波束角超声波传感器定向能力、探测准确度和抗干扰能力强。
(9)根据(1)至(8)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述小波束角超声波传感器具有译码器，并通过将超声波信号译码器转变为数字信号。
(10)根据(1)至(9)的任一项所述的适合粉尘环境下的定位系统，所述数据处理计算单元由计算机组成；通过对条码定位扫描器传递的信息进行条码回波分析，获得位置信息，完成定位；通过对激光雷达传递的信息进行激光回波分析，获得反光柱高精度的角度信息和距离信息，进而得出反光柱与激光雷达间的相对位置，完成自动导航；通过对小波束角超声波传感器传递的信息进行超声回波分析，获得环境信息，应对环境突变，完成避碰保护。
本发明能够为制造企业带来如下经济社会效益：
(1)实现机器人无依托自主导航技术，在室内/外非结构化环境下实现激光实时扫描建模、高动态环境精确定位、高效路径规划和导航。
(2)引导全向移动重载平台，实现在任意新的环境下，通过实时建立的电子地图在线规划机器人的运行轨迹。
(3)提高粉尘条件下定位系统精度，适应风电机组叶片打磨环境；减少对打磨车间工作区域的改造，降低投资成本。
附图说明
图1为适合粉尘环境下的定位系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种适合粉尘环境下的定位系统，主要元件包括条码定位扫描器1A、条码贴纸1B、激光雷达2A、反光柱2B、小波束角超声波传感器3，数据处理计算单元4。其中，条码定位扫描器1A、激光雷达2A、小波束角超声波传感器3集成在自动打磨机械臂装置上，数据处理计算单元4根据实际情况可置于机械臂装置上，也可至于远程控制室中，条码贴纸1B和反光柱2B布置于工作环境中的合理位置。数据处理计算单元4与条码定位扫描器1A、激光雷达2A、小波束角超声波传感器3相连，并能够从条码定位扫描器1A、激光雷达2A、小波束角超声波传感器3获取信息。数据处理计算单元4通过条码定位扫描器1A配合记录工作环境位置信息的条码贴纸1B完成自动打磨机械臂精准定位；数据处理计算单元4通过激光雷达2A和反光柱2B配合得出自动打磨机械臂在工作区域内的高精度角度信息和距离信息，从而完成自动导航；数据处理计算单元4通过小波束角超声波传感器3对工作环境的感知，进一步降低工作区域内的粉尘颗粒干扰，提高定位精度，同时能够有效应对障碍物和突发干扰，实现避碰保护功能。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于，包括条码定位扫描器、条码贴纸、激光雷达、反光柱、小波束角超声波传感器，数据处理计算单元；其中，条码定位扫描器、激光雷达、小波束角超声波传感器设置在自动打磨机械臂装置上，条码贴纸和反光柱布置于工作环境中；数据处理计算单元能够从条码定位扫描器、激光雷达、小波束超声波传感器获取信息。
2.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述条码定位扫描器包括光源、接收装置；光源发出源光信号，接收装置接收条码贴纸反射回波。
3.根据权利要求3所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述条码定位扫描器包括光电转换部件、译码器，通过光电转换部件和译码器将光信号转变为数字信号。
4.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述条码贴纸记录工作环境的位置信息，能够反射条码定位扫描器发出的源光信号。
5.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述激光雷达包括激光发射器、光学接收器；激光发射器发射激光信号，光学接收器接收反光柱回波。
6.根据权利要求5所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述激光雷达包括光电转换部件、译码器，通过光电转换部件和译码器将激光信号转变为数字信号。
7.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述反光柱反射返回激光回波。
8.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述小波束角超声波传感器具有压电芯片；压电芯片向工作环境发射超声波信号并接收返回的超声波信号。
9.根据权利要求8所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述小波束角超声波传感器具有译码器，通过译码器将超声波信号转变为数字信号。
10.根据权利要求1所述的适合粉尘环境下的定位系统，其特征在于：所述数据处理计算单元通过对条码定位扫描器传递的信息进行条码回波分析，获得位置信息，完成定位；通过对激光雷达传递的信息进行激光回波分析，获得反光柱高精度的角度信息和距离信息，进而得出反光柱与激光雷达间的相对位置，完成自动导航；通过对小波束角超声波传感器传递的信息进行超声回波分析，获得环境信息，应对环境突变，完成避碰保护。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111179632A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 珠海丽亭智能科技有限公司 一种停车机器人定位导航方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099145A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Meidensha Corp 無人搬送車位置検出方式
CN101833098A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 北京科技大学 一种利用编码信标进行精确定位的方法
CN103832759A (zh) * 2014-03-11 2014-06-04 四川烟草工业有限责任公司 组合条码识别和激光测距穿梭车定位故障诊断系统与方法
CN104102222A (zh) * 2014-07-31 2014-10-15 广州大学 一种agv精确定位的方法
CN106312754A (zh) * 2016-10-27 2017-01-11 鹰普航空零部件（无锡）有限公司 螺旋桨打磨抛光工业机器人及打磨抛光方法
CN107649399A (zh) * 2017-08-25 2018-02-02 中国农业大学 一种模式动物自动化运载系统及方法
CN208783117U (zh) * 2018-09-17 2019-04-23 长沙开元仪器有限公司 一种轨道小车定位系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000099145A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Meidensha Corp 無人搬送車位置検出方式
CN101833098A (zh) * 2010-04-16 2010-09-15 北京科技大学 一种利用编码信标进行精确定位的方法
CN103832759A (zh) * 2014-03-11 2014-06-04 四川烟草工业有限责任公司 组合条码识别和激光测距穿梭车定位故障诊断系统与方法
CN104102222A (zh) * 2014-07-31 2014-10-15 广州大学 一种agv精确定位的方法
CN106312754A (zh) * 2016-10-27 2017-01-11 鹰普航空零部件（无锡）有限公司 螺旋桨打磨抛光工业机器人及打磨抛光方法
CN107649399A (zh) * 2017-08-25 2018-02-02 中国农业大学 一种模式动物自动化运载系统及方法
CN208783117U (zh) * 2018-09-17 2019-04-23 长沙开元仪器有限公司 一种轨道小车定位系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111179632A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 珠海丽亭智能科技有限公司 一种停车机器人定位导航方法
CN111179632B (zh) * 2020-01-06 2021-08-20 珠海丽亭智能科技有限公司 一种停车机器人定位导航方法

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