CN110929536A - 基于一维码的光学扫描定位装置及快速定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要属于光学定位领域，尤其指基于一维码的光学扫描定位装置及快速定位方法。装置包括光源发射装置、光源接收装置、译码设备、计算机、显示器。该定位方法与相关领域的定位方法相比不仅定位速度快、操作便捷，而且特别适用于快速移动的移动件的绝对位置定位。
Description
技术领域
本发明属于光学定位领域，主要涉及基于一维码的光学扫描定位装置及快速定位方法。
背景技术
随着许多领域对定位的要求的不断提高，定位方法也层出不穷，但大多数都较为繁琐、定位误差较大且多为对静态物体进行定位。比如通过在待测件上放置标记件，然后选定一个空间相对位置点，根据标记件与该空间相对位置点的关系对待测件进行定位。此定位方法不仅仅要选择相对较有利的空间相对位置点，还要在待测件上按照一定规则布置标记件，如果这些标记件布置不合理或者相对位置点选择不合理，都会增大定位误差。除此以外，同一待测件在不同位置的空间相对点的选取也可能不同，如果待测件移动位置就极有可能重新选择空间相对位置点，这样就会使过程过于繁琐且不适用于带行程的装置的绝对位置定位。
发明内容
为了解决上述无法对带行程的装置的绝对位置进行定位的问题，本发明的主要提供一种基于一维码光学扫描定位装置及快速定位方法。
本发明的技术方案如下：
一种基于一维码的光学扫描定位装置，所述装置包括光源发射装置、光源接收装置、译码设备、计算机、显示器；
所述光源发射装置用于发出均匀单色光光束，以便扫描带行程的装置的移动件上的一维码；
所述光源接收装置用于接收从光源发射装置发出的单色光光束打在移动件上的反射光；
所述译码设备用于读取并解码光源接受装置接收到的信息，并将解码后的二进制和十进制信息传输给计算机；
所述计算机从译码设备传输来的信息进行接受和翻译，并与计算机数据库中的存储信息进行比较，提取出此信息对应的移动件的绝对位移信息并传输给下端显示器中，以便施工人员监测和控制；
显示器用来实时显示计算机反馈回来的陶瓷移动件的绝对位移信息，以便施工人员实时监控。
上述光源发射装置、光源接收装置、译码设备设置在同一个检测装置中。
检测装置可以根据带行程的装置上的移动件的形状进行合理选择或专门定制。例如：如果一维条形码布置在圆周方向，则可以选择DENSO AT20Q条码扫描器，可以360度全方位读取一维码；如果一维条形码布置在平面上则可以选择一般的条码扫描枪，比如symbol3190条码扫描器等。此装置一般安装在移动件的旁边。在带行程的装置的移动件上与定位方向平行的面上均匀地喷涂有合适颜色的一维码，此颜色尽可能与待测件颜色相差较大。
这些一维码在移动方向上均匀排列，每一个一维码都由一组规则排列的条、空和对应的字符组成，其中"条"对光线反射率较低，"空"指对光线反射率较高，这些条和空组成的数据能够表达一定的信息，并能够用译码设备识读。在移动方向上每个位置的一维码都是唯一的，本发明的一维码为一维条码也可根据具体要求选择不同类型的条码，编码方式采用宽度调节法，即指条码中，条与空的宽窄设置不同，用宽单元表示二进制的“1”，而用窄单元表示二进制的“0”，每一个不同的一维条码根据宽单元和窄单元的组合方式的不同传递不同的信息，经译码设备解释并传给计算机后就可对带行程的装置上的移动件进行绝对定位。
上述光源发射装置、光源接收装置设置在半圆形装置的前端的弧面上，译码设备安装在装置的尾部部分。
一种基于一维码的光学扫描快速定位方法，利用上述的光学定位装置，包括如下步骤：
（1）、在带行程的装置上的移动件上与移动件的移动方向相平行的移动面上均匀地喷涂有一系列一维码，这些一维码在移动方向上均匀排列，每一个一维码都由一组规则排列的条、空和对应的字符组成，这些条和空组成的数据能够表达一定的信息且在移动方向上每个位置的一维码都是唯一的并能够用被译码设备识读；
（2）、通过数据库建立带行程的装置的移动件上所有的一维码和其相对应的移动件的绝对位移的一一对应关系；
（3）、光源发射装置发出均匀单色光光束；
（4）、液压油开始推动着移动件进行往复移动实现相应的功能；
（5）、光源接收装置接收由光源发射装置发出的光束照射在移动件上的反射光；
当单色光打在移动件上照射在移动件的一维码上时，条和空对光的反射率不同，条对光的反射率较低，空对光的反射率较大，不同宽度的条对光的反射率也各不相同，此处移动件上的一维条码的编码方式采用宽度调节法，条码中，条与空的宽窄设置不同，用宽单元表示二进制的“1”，而用窄单元表示二进制的“0”，每一个不同的一维条码根据宽单元和窄单元的组合方式的不同传递不同的信息；
（6）、译码设备将接收到的信息进行解码，转换成与计算机兼容的二进制十进制信息，并将信息传给计算机；
（7）、计算机将接收的信息与数据库原本存储的信息进行比对，通过在计算机的数据库中提取相应的信息即可得知移动件的绝对位移，从而可以对移动件进行定位。
（8）、计算机将数据库的定位信息反馈给下端的显示器，以便管理人员实时监控。
本发明的有益效果是：
由于光的传播速度很快，所以此定位方法的速度也会特别快，特别适用于对移动速度很快的移动件进行快速定位。因为一维码传递信息主要是在垂直于移动件移动的方向上起作用，在移动方向上不传递信息，所以一维码的数目可以根据移动件长度以及定位精度进行合理安置，若定位精度要求高，则每两个一维码间的间隙小一点，数目适量多一点，否则适当少一点不影响要求即可。
附图说明
图1为本发明的定位装置示意图；
图2为本发明的实施例中液压缸中活塞杆平面展开图部分示意图；
图3为集光源发射装置、光源接收装置和译码设备于一体的装置示意图。
图中：1.光源发射装置 2.光源接收装置 3.译码设备 4.带行程的装置 5.计算机6.显示器。
具体实施方式
为详细说明本发明的具体一维码光学扫描定位装置和定位方法，以及此定位装置和定位方法的目的和功效，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。下图的具体实施方式旨在对本发明的总体构思进行说明，不应被理解为对本发明的限制。
如图1所示为一种基于一维码的光学扫描定位装置，所述装置包括光源发射装置1、光源接收装置2、译码设备3、计算机5、显示器6；
所述光源发射装置1用于发出均匀单色光光束，以便扫描带行程的装置4的移动件上的一维码；
所述光源接收装置2用于接收从光源发射装置1发出的单色光光束打在移动件上的反射光；
所述译码设备3用于读取并解码光源接受装置2接收到的信息，并将解码后的二进制和十进制信息传输给计算机5；
所述计算机5从译码设备3传输来的信息进行接受和翻译，并与计算机5数据库中的存储信息进行比较，提取出此信息对应的移动件的绝对位移信息并传输给下端显示器6中，以便施工人员监测和控制；
显示器6用来实时显示计算机5反馈回来的陶瓷移动件的绝对位移信息，以便施工人员实时监控。
上述光源发射装置1、光源接收装置2、译码设备3设置在同一个检测装置中。
检测装置可以根据带行程的装置4上的移动件的形状进行合理选择或专门定制。例如：如果一维条形码布置在圆周方向，则可以选择DENSO AT20Q条码扫描器，可以360度全方位读取一维码；如果一维条形码布置在平面上则可以选择一般的条码扫描枪，比如symbol 3190条码扫描器等。此装置一般安装在移动件的旁边。在带行程的装置的移动件上与定位方向平行的面上均匀地喷涂有合适颜色的一维码，此颜色尽可能与待测件颜色相差较大。
这些一维码在移动方向上均匀排列，每一个一维码都由一组规则排列的条、空和对应的字符组成，其中"条"对光线反射率较低，"空"指对光线反射率较高，这些条和空组成的数据能够表达一定的信息，并能够用译码设备识读。在移动方向上每个位置的一维码都是唯一的，本发明的一维码为一维条码也可根据具体要求选择不同类型的条码，编码方式采用宽度调节法，即指条码中，条与空的宽窄设置不同，用宽单元表示二进制的“1”，而用窄单元表示二进制的“0”，每一个不同的一维条码根据宽单元和窄单元的组合方式的不同传递不同的信息，经译码设备解释并传给计算机后就可对带行程的装置上的移动件进行绝对定位。
如图3所示，上述光源发射装置1、光源接收装置2设置在半圆形装置的前端的弧面上，译码设备3安装在装置的尾部部分。
实施例：
一种基于一维码的光学扫描快速定位方法，本实施例针对的是液压缸的陶瓷活塞杆，包括如下步骤：
（1）、在液压缸上的陶瓷活塞杆上与陶瓷活塞杆的移动方向相平行的移动面上均匀地喷涂有一系列一维码，这些一维码在移动方向上均匀排列，每一个一维码都由一组规则排列的条、空和对应的字符组成，这些条和空组成的数据能够表达一定的信息且在移动方向上每个位置的一维码都是唯一的并能够用被译码设备3识读；
液压缸的工作原理为活塞杆由液压系统提供动力并推动其沿轴向方向做直线往复移动。本发明采用中的活塞杆为陶瓷活塞杆，因为一般的活塞杆表面需要镀铬，而在镀铬过程中产生的废水和废弃对环境和人体有害，而陶瓷活塞杆既可以满足活塞杆耐腐蚀和耐磨性要求，又无有害物质产生，所以此处采用陶瓷活塞杆，且陶瓷活塞杆上喷涂有与陶瓷活塞杆颜色相差较大的颜色的一维码。陶瓷活塞杆部分展开图如图2所示。本实施例中陶瓷活塞杆长度为20m，一维条码的高度设置为2cm，每两个一维码之间的间距为1cm，布置的一维码数目为660个。
（2）、通过数据库建立液压缸的陶瓷活塞杆上所有的一维码和其相对应的陶瓷活塞杆的绝对位移的一一对应关系；
（3）、光源发射装置1发出均匀单色光光束；
（4）、液压缸内的液压油开始推动着陶瓷活塞杆进行往复移动实现相应的功能；
（5）、光源接收装置2接收由光源发射装置1发出的光束照射在陶瓷活塞杆上的反射光；
（6）、译码设备3将接收到的信息进行解码，转换成与计算机5兼容的二进制十进制信息，并将信息传给计算机5；
（7）、计算机5将接收的信息与数据库原本存储的信息进行比对，通过在计算机5的数据库中提取相应的信息即可得知陶瓷活塞杆的绝对位移，从而可以对陶瓷活塞杆进行定位；
（8）、计算机5将数据库的定位信息反馈给下端的显示器6，以便管理人员实时监控。
由上述实施性说明可知，基于一维码的光学扫描定位装置及定位方法可以对带行程的装置上的移动件进行绝对定位，本发明虽然以典型的实施例公开，但其并不能用来限定它的适用范围，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于一维码的光学扫描定位装置，其特征在于所述装置包括光源发射装置（1）、光源接收装置（2）、译码设备（3）、计算机（5）、显示器（6）；
所述光源发射装置（1）用于发出均匀单色光光束，以便扫描带行程的装置（4）的移动件上的一维码；
所述光源接收装置（2）用于接收从光源发射装置（1）发出的单色光光束打在移动件上的反射光；
所述译码设备（3）用于读取并解码光源接受装置（2）接收到的信息，并将解码后的二进制和十进制信息传输给计算机（5）；
所述计算机（5）从译码设备（3）传输来的信息进行接受和翻译，并与计算机（5）数据库中的存储信息进行比较，提取出此信息对应的移动件的绝对位移信息并传输给下端显示器（6）中，以便施工人员监测和控制；
显示器（6）用来实时显示计算机（5）反馈回来的陶瓷移动件的绝对位移信息，以便施工人员实时监控。
2.根据权利要求1所述的基于一维码的光学扫描定位装置，其特征在于所述光源发射装置（1）、光源接收装置（2）、译码设备（3）设置在同一个检测装置中。
3.根据权利要求2所述的基于一维码的光学扫描定位装置，其特征在于所述检测装置的形状为半圆形，所述光源发射装置（1）、光源接收装置（2）设置在半圆形装置的前端的弧面上，译码设备（3）安装在装置的尾部部分。
4.一种基于一维码的光学扫描快速定位方法，利用权利要求1所述的光学定位装置，其特征在于包括如下步骤：
（1）、在带行程的装置（4）上的移动件上与移动件的移动方向相平行的移动面上均匀地喷涂有一系列一维码，这些一维码在移动方向上均匀排列，每一个一维码都由一组规则排列的条、空和对应的字符组成，这些条和空组成的数据能够表达一定的信息且在移动方向上每个位置的一维码都是唯一的并能够被译码设备（3）识读；
（2）、通过数据库建立带行程的装置（4）的移动件上所有的一维码和其相对应的移动件的绝对位移的一一对应关系；
（3）、光源发射装置（1）发出均匀单色光光束；
（4）、液压油开始推动着移动件进行往复移动实现相应的功能；
（5）、光源接收装置（2）接收由光源发射装置（1）发出的光束照射在移动件上的反射光；
（6）、译码设备（3）将接收到的信息进行解码，转换成与计算机（5）兼容的二进制十进制信息，并将信息传给计算机（5）；
（7）、计算机（5）将接收的信息与数据库原本存储的信息进行比对，通过在计算机（5）的数据库中提取相应的信息即可得知移动件的绝对位移，从而可以对移动件进行定位；
（8）、计算机（5）将数据库的定位信息反馈给下端的显示器（6），以便管理人员实时监控。
5.根据权利要求1所述的基于一维码的光学扫描快速定位方法，其特征在于所述移动件上的一维码的编码方式采用宽度调节法。
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| CN102289652A (zh) * | 2011-08-15 | 2011-12-21 | 广州市旭龙条码设备有限公司 | 红外条形码扫描器 |
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