CN111044011A - 一种移动辅助系统和工程机械、移动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种移动辅助系统、工程机械和移动方法，所述移动辅助系统包括：至少一个发光单元，用于发射光线，至少一个感光单元，用于接收光线并将光线转换为电信号，微控制单元，用于根据至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，接着基于光线的投影位置信息和光线的偏移位置信息，确定所述工程机械的移动方向和移动距离。本发明实施例通过发光单元和感光单元的配合，可以用于减小工程机械在工作过程中其定位发生的偏差，提高工程机械的定位精度，实现毫米级别的定位，还可以对工程机械进行高精度的定位动作或移动。

Description

一种移动辅助系统和工程机械、移动方法

技术领域

本发明涉及工程控制技术领域，特别是涉及一种移动辅助系统和工程机械、移动方法。

背景技术

伴随着自动化技术的发展，逐渐出现了一些工程机械，用于释放建筑生产力，减轻工人的劳动负担。由此，建筑行业出现了新的发展趋势，自动化生产需要日益增加。

现有的工程机械，采用蓝牙技术、超声波技术、红外线技术、射频识别技术等进行定位测量，然而上述现有的测量方法虽然能够实现一定范围内的精确定位，但定位精度最高只能达到厘米级别，对于需要更高精度要求的设备或机器人，厘米级别的定位精度不足以满足实际需求。

发明内容

本发明提供一种移动辅助系统和工程机械、移动方法，以解决现有技术中工程机械定位精度低，从而实现毫米级别的精准定位，还可以对控制工程机械进行高精度的定位或移动。

第一方面，本发明提供了一种基于发光单元的移动辅助系统，移动辅助系统能够与工程机械通信，包括：

至少一个发光单元，用于发射光线；

至少一个感光单元，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

微控制单元，用于根据所述至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，所述光线的投影位置信息以及所述光线的偏移位置信息用于确定所述工程机械的移动方向和移动距离。

优选地，所述发光单元为激光水准仪。

优选地，所述感光单元为线性阵列感光元件；所述电信号为所述感光单元的像素点对应的电压信号。

优选地，所述微控制单元包括：

第一信息模块，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

第二信息模块，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

第三信息模块，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

优选地，所述第二信息模块包括：第一子模块，用于确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；第二子模块，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

第二方面，本申请还提供了一种工程机械，包括：工程机械本体、设置在所述工程机械本体上的至少一个感光单元，以及设置在所述工程机械本体的微控制单元；

所述至少一个感光单元，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

所述微控制单元，用于根据所述至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

所述工程机械本体，用于根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动。

优选地，所述感光单元为线性阵列感光元件；所述电信号为所述感光单元的像素点对应的电压信号。

优选地，所述微控制单元包括：

第一信息模块，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

第二信息模块，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

第三信息模块，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

优选地，所述第二信息模块包括：第一子模块，用于确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；第二子模块，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

优选地，所述工程机械本体包括：

主控单元，用于根据所述投影位置信息和所述偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，所述移动位置信息包括：移动方向和与所述移动方向对应的移动距离；

动作单元，用于按照所述移动位置信息进行移动。

第三方面，本申请还提供了一种工程机械的移动方法，包括：

接收光线并将所述光线转换为电信号；

根据所述电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

根据所述光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息确定工程机械的移动方向和移动距离。

优选地，所述电信号为感光单元的像素点坐标对应的电压信号。

优选地，所述根据所述电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息的步骤，包括：

确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

优选地，所述根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息的步骤，包括：

确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；

基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

优选地，所述根据所述光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动的步骤，包括：

根据所述投影位置信息和所述偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，所述移动位置信息包括：移动方向和与所述移动方向对应的移动距离；

按照所述移动位置信息进行移动。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明实施例在工程机械的定位系统中添加了一基于发光单元的移动辅助系统，包括：至少一个发光单元，用于发射光线，至少一个感光单元，用于接收光线并将光线转换为电信号，微控制单元，用于根据至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，接着基于光线的投影位置信息和光线的偏移位置信息，确定所述工程机械的移动方向和移动距离。本发明实施例可以用于减小工程机械在工作过程中其定位发生的偏差，提高工程机械的定位精度，对于可移动的工程机械来说，可以通过仅设置发光单元的位置来引导工程机械进行高精度的定位动作或移动。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种基于发光单元的辅助移动系统的结构框图；

图2是本发明实施例一的一种基于发光单元的辅助移动系统中微控制单元的结构框图；

图3是本发明实施例一的一种基于发光单元的辅助移动系统中第二信息模块的结构框图；

图4是本发明实施例二的一种工程机械的结构框图；

图5是本发明实施例二的一种工程机械中工程机械本体的结构框图；

图6是本发明实施例三的一种工程机械的移动方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例的一种基于发光单元101的移动辅助系统的结构框图。移动辅助系统能够与工程机械通信，具体可以包括至少一个发光单元101，至少一个感光单元102和微控制单元103。

其中，工程机械可以包括机器人、可移动设备以及位置相对固定的可移动设备。

发光单元101，用于发射光线；

在具体实现中，发光单元101可以是激光水准仪，激光水准仪测量精度可以达到±0.3mm/5m，发射的激光宽度为2mm。

在本实施例中，可以通过使用相对固定的激光水准仪作为位置基准，也可以使用可移动的方式进行位置基准的设定，例如，使用滑轨与编码器获取当前激光源的位置，以此设定位置基准。

通过设置至少一个发光单元101的位置，作为机器人的位置基准，可以通过至少一个发光单元101与至少一个感光单元102的配合控制机器人的移动。

需要说明的是，本发明实施例，以激光水准仪为发射激光源的发射单元进行示例性描述，本领域技术人员可以采用其他作为激光点、激光线、激光幕的仪器，本发明对此不作限制。

感光单元102，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

在具体实现中，感光单元102可以是线性阵列感光元件，线性阵列感官元件是一种光电转换器件，由一排光敏传感器进行感光，对绿色光敏感，分辨率为300DPI(Dots PerInch，每英寸点数)，能够将接收到的外界光线转变为电信号，发送给微控制单元103，微控制单元103通过模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)将获得的电信号转变为数字信号，以DPI为单位进行采样，将读取到的光强数值通过电信号的幅值表现出来。

在本实施例中，由于感光单元102为线性阵列感光元件，可以通过一排光敏传感器进行感光，从而可以将线性阵列感光元件接收的光线转化为电信号，其中，电信号为线性阵列感光元件上的每一个像素点对应的电压信号，不同像素点接收到的激光的光强度不同，因此，不同像素点对应不同的电压信号。

需要说明的是，在本实施例中，以线性阵列感光元件作为感光元件为例进行描述，本领域技术人员还可以采用其他光学传感器(如互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)、接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)、电荷耦合器件图像传感器(Charge Coupled Device，CCD)等)，本发明对此不作限制。

当至少一个激光水准仪投射激光幕到至少一个线性阵列感光元件上时，感光元件上的光敏传感器采集到激光幕的投射，则整个线性阵列感光元件输出的信号即为整排DPI读取到的电压信号。当环境光照射到感光元件上时，每个DPI检测到的绿光较弱，输出的电压信号较小，当绿色激光投射到感光元件上时，被投射绿光的区域的DPI幅值提升明显。

需要说明的是，本发明实施例中，以检测绿光为例进行示例性说明，本领域技术人员可以采用其他色光作为激光点、激光线、激光幕，本发明对此不作限制。

微控制单元103，用于根据所述至少一个感光单元102的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，所述光线的投影位置信息以及所述光线的偏移位置信息用于确定所述工程机械的移动方向和移动距离。

在具体实现中，在本发明实施例中，由于感光单元102采用线性阵列感光元件，分辨率为300DPI，发光单元101采用激光水准仪，测量精度达到±0.3mm/5m，发射的激光宽度为2mm，则通过线性阵列感光元件接收激光水准仪发射的光线，转换为电信号，并将电信号传送至微控制单元103，然后微控制单元103根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息后，用于确定工程机械的移动方向和移动距离，从而可以实现对工程机械毫米级别的定位，并根据定位信息控制工程机械进行相应的移动。

参考图2示出了本发明实施例中微控制单元103的结构框图，微控制单元103可以包括：

第一信息模块1031，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

在具体实现中，线性阵列感光元件每个像素点接收的激光的光线强度不同，每个像素点对应的电压信号也不同，则当线性阵列感光元件将各个电压信号发送至微控制单元103时，由微控制单元103中的第一信息模块1031根据电压信号的数值大小，确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息。

第二信息模块1032，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

在具体实现中，可以将线性阵列感光元件从左方起，或右方起第一个DPI作为预设像素点零点，当激光水准仪发射的激光幕投射到线性阵列感光元件上时，通过获取第一信息模块1031确定的满偏电压信号对应的像素点的位置信息，接着以预设像素点零点为参考点，将满偏电压信号对应的像素点的位置信息作为投影位置信息。

需要说明的是，本发明实施例以第一个DPI作为零点位置，本领域技术人员还可以采用其他方式对零点位置进行设置，本发明对此不作限制。

参考图3示出了本发明实施例中第二信息模块1032的结构框图，可以包括第一子模块10321和第二子模块10322。

第一子模块10321，用于确定所述满偏电压信号对应的像素点中的中心像素点；

在具体实现中，由于激光水准仪发射的激光具有宽度，则线性阵列感光元件每一个像素点所接收激光的光强信息中，电压信号存在至少一个最大值，若以像素点为横坐标，以电压信号强度为纵坐标绘制曲线，该曲线呈梯形，中间的一部分则为满偏电压信号，则选择梯形曲线中间的值对应的像素点作为中心像素点，作为确定光线当前的投影位置信息的依据。

第二子模块10322，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息；

在具体实现中，通过第一子模块10321确定中心像素点后，可以以预设像素点零点为参考点，以中心像素点为目标像素点，确定激光水准仪发射光线的投影位置信息，从而确定激光水准仪在线性阵列感光元件上的投影位置信息。

第三信息模块1033，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

在具体实现中，偏移位置信息包括偏移方向和偏移距离，由于在线性阵列感光元件上设置有一预设像素点零点，则将预设像素点零点为参考点，确定中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向，并计算中心像素点与预设像素点零点的像素点差值，作为偏移距离。

其中，偏移方向可以是向前、向后、向左、向右、顺时针旋转以及逆时针旋转等。

其中，偏移距离可以是平移距离，也可以是旋转角度。

具体的，上述偏移方向可以任选一个方向进行平移，也可以选择一个方向进行旋转，还也可以是平移和旋转的组合。

当确定激光水准仪发射光线在线性阵列感光元件上的投影位置信息和偏移位置信息后，通过以预设像素点零点为参考点，根据投影位置信息和偏移位置信息，确定工程机械的移动方向和移动距离。具体为：将中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向作为工程机械的移动方向，将中心像素点与预设像素点零点的像素点差值(偏移距离)，作为工程机械的移动距离。

例如，将行走机器人的线性阵列感光元件安装于头尾两端，头端的感光元件上设有一排M个光敏传感器，将头端的感光元件左起第1个光敏传感器作为零点位置，将尾端的感光元件右起第1个光敏传感器作为零点位置。当激光水准仪发射的激光投射到行走机器人头端的感光元件从左起第N个光敏传感器时，则线性阵列感光元件采集激光水准仪发射的光线并转换为电压信号，微控制单元根据线性阵列感光元件上每一像素点对应的电压信号，确定满偏电压信号对应像素点，并获取中心像素点，将第N个像素点确定为当前投影位置信息，接着根据第N个像素点和预设像素点零点确定偏移位置信息，接着以预设像素点零点为参考点，确定工程机械的移动方向和移动距离，具体为：移动方向为向左，移动距离＝(N-1)*光敏传感器。

本发明实施例中，在工程机械的定位系统中添加了一基于发光单元的移动辅助系统，包括：至少一个发光单元，用于发射光线，至少一个感光单元，用于接收光线并将光线转换为电信号，微控制单元，用于根据至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，接着基于光线的投影位置信息和光线的偏移位置信息，确定所述工程机械的移动方向和移动距离。本发明实施例通过发光单元和感光单元的配合，可以用于减小工程机械在工作过程中其定位发生的偏差，提高工程机械的定位精度，实现毫米级别的定位，还可以对工程机械进行高精度的定位动作或移动。

实施例二

参考图4，示出了本发明实施例的一种工程机械的结构框图，包括：

工程机械本体204、设置在所述工程机械本体204上的至少一个感光单元202，以及设置在所述工程机械本体204的微控制单元203；

所述至少一个感光单元202，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

所述微控制单元203，用于根据所述至少一个感光单元202的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

所述工程机械本体204，用于根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动。

其中，工程机械可以包括机器人、可移动设备以及位置相对固定的可移动设备。

发光单元201，用于发射光线；

在具体实现中，发光单元201可以是激光水准仪，激光水准仪测量精度可以达到±0.3mm/5m，发射的激光宽度为2mm。

通过设置至少一个发光单元201的位置，作为机器人的位置基准，可以通过至少一个发光单元201与至少一个感光单元202的配合，并结合微控制单元203控制机器人的移动。

感光单元202，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

在本实施例中，感光单元202为线性阵列感光元件，可以通过一排光敏传感器进行感光，从而可以将线性阵列感光元件接收的光线转化为电信号，其中，电信号为线性阵列感光元件上的每一个像素点对应的电压信号，不同像素点接收到的激光的光强度不同，因此，不同像素点对应不同的电压信号。

微控制单元203，用于根据所述至少一个感光单元202的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

在具体实现中，在本发明实施例中，由于感光单元202采用线性阵列感光元件，分辨率为300DPI，发光单元201采用激光水准仪，测量精度达到±0.3mm/5m，发射的激光宽度为2mm，则通过线性阵列感光元件接收激光水准仪发射的光线，转换为电信号，并将电信号传送至微控制单元203，然后微控制单元203根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，作为确定工程机械本体的移动方向和移动距离的依据，从而可以实现对工程机械毫米级别的定位，并根据定位信息控制工程机械本体204进行相应的移动。

参考图3示出了本发明实施例中微控制单元203的结构框图，微控制单元203可以包括：

第一信息模块，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

在具体实现中，第一信息模块根据电压信号的数值大小，确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息。

第二信息模块，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

在具体实现中，通过获取第一信息模块确定的满偏电压信号对应的像素点的位置信息，接着以预设像素点零点为参考点，将满偏电压信号对应的像素点的位置信息作为投影位置信息。

参考图4示出了本发明实施例中第二信息模块的结构框图，可以包括第一子模块和第二子模块。

第一子模块，用于确定所述满偏电压信号对应的像素点中的中心像素点；

在具体实现中，通过获取满偏电压信号对应像素点的中心像素点，作为确定光线的投影位置信息的依据。

第二子模块，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息；

在具体实现中，通过第一子模块确定中心像素点后，可以以预设像素点零点为参考点，以中心像素点为目标像素点，确定激光水准仪发射光线的投影位置信息，从而确定激光水准仪在线性阵列感光元件上的投影位置信息。

第三信息模块，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

在具体实现中，偏移位置信息包括偏移方向和偏移距离，以预设像素点零点为参考点，确定中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向，并计算中心像素点与预设像素点零点的像素点差值，作为偏移距离。

其中，偏移方向可以是向前、向后、向左、向右、顺时针旋转以及逆时针旋转等。

其中，偏移距离可以是平移距离，也可以是旋转角度。

具体的，上述偏移方向可以任选一个方向进行平移，也可以选择一个方向进行旋转，还也可以是平移和旋转的组合。

工程机械本体204，用于根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动；

参考图5，示出了本发明实施例中工程机械本体204的结构框图，工程机械本体204可以包括：

主控单元2041，用于根据所述投影位置信息和所述偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，所述移动位置信息包括：移动方向和与所述移动方向对应的移动距离；

在具体实现中，微控制单元203确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息后，主控单元2041通过与微控制单元203通信，以感光单元202的预设像素点零点为参考点，确定工程机械本体204的移动位置信息。

具体为，将中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向作为工程机械本体204的移动方向，将中心像素点与预设像素点零点的像素点差值作为工程机械本体204的移动距离。

动作单元2042，用于按照所述移动位置信息进行移动；

动作单元2042获得移动位置信息后，生成相应的动作指令，并按照动作指令控制工程机械本体204进行相应的移动。

在具体实现中，动作单元2042根据移动位置信息，生成动作指令，驱动工程机械本体204执行相应的动作，例如：可以通过向前，或向后，或向左，或向右滑动调整距离，也可以通过旋转顺时针，或逆时针旋转调整角度。

本发明实施例提供了一种工程机械，包括：工程机械本体、设置在工程机械本体上的至少一个感光单元，以及设置在工程机械本体的微控制单元，通过感光单元，接收光线并转换为电信号，微控制单元，根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，接着工程机械本体，根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动。本发明实施例通过发光单元和感光单元的配合，可以用于减小工程机械在工作过程中其定位发生的偏差，提高工程机械的定位精度，实现毫米级别的定位，还可以对工程机械进行高精度的定位动作或移动。

实施例三

参照图6，示出了本发明实施例的一种工程机械的移动方法的步骤流程图，所述的方法具体可以包括：

步骤601，接收光线并将所光线转换为电信号；

在本发明实施例中，通过设置在工程机械本体上的至少一个感光单元接收光线并将光线转换为电信号，接着将电信号发送至微控制单元。

在具体实现中，通过线性阵列感光元件接收光线，线性阵列感官元件是一种光电转换器件，由一排光敏传感器进行感光，对绿色光敏感，分辨率为300DPI(Dots Per Inch，每英寸点数)，能够将接收到的外界光线转变为电信号，发送给微控制单元，微控制单元通过模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)将获得的电信号转变为数字信号，以DPI为单位进行采样，将读取到的光强数值通过电信号的幅值表现出来。

其中，电信号为线性阵列感光元件上的每一个像素点对应的电压信号，不同像素点接收到的激光的光强度不同，因此，不同像素点对应不同的电压信号。

步骤602，根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

在本实施例中，通过设置在工程机械本体上的微控制单元接收感光单元发送的电信号，并根据电信号，确定发光单元发射光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息。

在具体实现中，采用线性阵列感光元件，分辨率为300DPI，且采用激光水准仪，测量精度达到±0.3mm/5m，发射的激光宽度为2mm，则通过线性阵列感光元件接收激光水准仪发射的光线，转换为电信号，并将电信号传送至微控制单元，然后微控制单元根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，作为确定工程机械本体的移动方向和移动距离的依据，从而可以实现对工程机械毫米级别的定位，并根据定位信息控制工程机械本体进行相应的移动

子步骤S61，确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

在具体实现中，第一信息模块根据电压信号的数值大小，确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息。

子步骤S62，根据满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

在具体实现中，通过获取第一信息模块确定的满偏电压信号对应的像素点的位置信息，接着以预设像素点零点为参考点，将满偏电压信号对应的像素点的位置信息作为投影位置信息。

子步骤S63，将满偏电压信号对应的像素点与预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

本发明一优选实施例中，子步骤S62还包括：

首先，确定满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；

在具体实现中，由于激光水准仪发射的激光具有宽度，则线性阵列感光元件每一个像素点所接收激光的光强信息中，电压信号存在至少一个最大值，若以像素点为横坐标，以电压信号强度为纵坐标绘制曲线，该曲线呈梯形，中间的一部分则为满偏电压信号，则选择梯形曲线中间的值对应的像素点作为中心像素点，作为确定光线当前的投影位置信息的依据。

其次，基于预设像素点零点和中心像素点，确定投影位置信息；

在具体实现中，通过第一子模块10321确定中心像素点后，可以以预设像素点零点为参考点，以中心像素点为目标像素点，确定激光水准仪发射光线的投影位置信息，从而确定激光水准仪在线性阵列感光元件上的投影位置信息。

步骤603，根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息确定工程机械的移动方向和移动距离。

在具体实现中，偏移位置信息包括偏移方向和偏移距离，由于在线性阵列感光元件上设置有一预设像素点零点，则将预设像素点零点为参考点，确定中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向，并计算中心像素点与预设像素点零点的像素点差值，作为偏移距离。

其中，偏移方向可以是向前、向后、向左、向右、顺时针旋转以及逆时针旋转等。

其中，偏移距离可以是平移距离，也可以是旋转角度。

具体的，上述偏移方向可以任选一个方向进行平移，也可以选择一个方向进行旋转，还也可以是平移和旋转的组合。

当确定激光水准仪发射光线在线性阵列感光元件上的投影位置信息和偏移位置信息后，通过以预设像素点零点为参考点，根据投影位置信息和偏移位置信息，确定工程机械的移动方向和移动距离。具体为：将中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向作为工程机械的移动方向，将中心像素点与预设像素点零点的像素点差值(偏移距离)，作为工程机械的移动距离。

子步骤S61，根据投影位置信息和偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，移动位置信息包括：移动方向和与移动方向对应的移动距离；

在具体实现中，微控制单元确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息后，工程机械本体的主控单元通过与微控制单元通信，以感光单元的预设像素点零点为参考点，确定工程机械本体的移动位置信息。

具体为，将中心像素点与预设像素点零点的相对偏移方向作为工程机械本体的移动方向，将中心像素点与预设像素点零点的像素点差值作为工程机械本体的移动距离。

子步骤S62，按照移动位置信息进行移动。

工程机械本体的动作单元获得移动位置信息后，生成相应的动作指令，并按照动作指令控制工程机械本体进行相应的移动。

在具体实现中，工程机械本体的动作单元根据移动位置信息，生成动作指令，驱动工程机械本体执行相应的动作，例如：可以通过向前，或向后，或向左，或向右滑动调整距离，也可以通过旋转顺时针，或逆时针旋转调整角度。

本发明实施例提供了一种工程机械的移动方法，包括：首先通过感光单元接收发光单元发射光线并将所述光线转换为电信号，接着微控制单元根据电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，然后工程机械本体根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息确定工程机械的移动方向和移动距离。本发明实施例通过发光单元和感光单元的配合，可以用于减小工程机械在工作过程中其定位发生的偏差，提高工程机械的定位精度，实现毫米级别的定位，还可以对工程机械进行高精度的定位动作或移动。

对于方法实施例而言，由于其与系统实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种定位系统和定位方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种基于发光单元的移动辅助系统，其特征在于，所述移动辅助系统能够与工程机械通信，包括：

至少一个发光单元，用于发射光线；

至少一个感光单元，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

微控制单元，用于根据所述至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息，所述光线的投影位置信息以及所述光线的偏移位置信息用于确定所述工程机械的移动方向和移动距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发光单元为激光水准仪。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述感光单元为线性阵列感光元件；所述电信号为所述感光单元的像素点对应的电压信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述微控制单元包括：

第一信息模块，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

第二信息模块，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

第三信息模块，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二信息模块包括：

第一子模块，用于确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；

第二子模块，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

6.一种工程机械，其特征在于，包括：工程机械本体、设置在所述工程机械本体上的至少一个感光单元，以及设置在所述工程机械本体的微控制单元；

所述至少一个感光单元，用于接收光线并将所述光线转换为电信号；

所述微控制单元，用于根据所述至少一个感光单元的电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

所述工程机械本体，用于根据光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动。

7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于，所述感光单元为线性阵列感光元件；所述电信号为所述感光单元的像素点对应的电压信号。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述微控制单元包括：

第一信息模块，用于确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

第二信息模块，用于根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

第三信息模块，用于将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，所述第二信息模块包括：

第一子模块，用于确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；

第二子模块，用于基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

10.根据权利要求8或9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械本体包括：

主控单元，用于根据所述投影位置信息和所述偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，所述移动位置信息包括：移动方向和与所述移动方向对应的移动距离；

动作单元，用于按照所述移动位置信息进行移动。

11.一种工程机械的移动方法，其特征在于，包括：

接收光线并将所述光线转换为电信号；

根据所述电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息；

根据所述光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息确定工程机械的移动方向和移动距离。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述电信号为感光单元的像素点对应的电压信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述电信号，确定光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息的步骤，包括：

确定满偏电压信号对应的像素点的位置信息；

根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息；

将所述满偏电压信号对应的像素点与所述预设像素点零点的距离信息作为偏移位置信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述满偏电压信号对应的像素点的位置信息和预设像素点零点的位置信息，确定投影位置信息的步骤，包括：

确定所述满篇电压信号对应的像素点中的中心像素点；

基于所述预设像素点零点和所述中心像素点，确定投影位置信息。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据所述光线的投影位置信息以及光线的偏移位置信息进行移动的步骤，包括：

根据所述投影位置信息和所述偏移位置信息，确定移动位置信息；其中，所述移动位置信息包括：移动方向和与所述移动方向对应的移动距离；

按照所述移动位置信息进行移动。

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