CN111060426A - 一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人工智能检测领域，具体涉及一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法。传统的旋转滴水平调整方法一般需要实验员根据经验进行人工操作。由于都需要人工不断的进行干预，导致测试结果易用性、实时性和精度均存在问题。本发明使用计算机视觉分系统获取旋转滴的实时位置坐标，再通过电子控制分系统计算出抵消旋转滴移动的控制信号，最后通过执行机构调整旋转滴轴向与水平面间的夹角，从而达到抵消旋转滴移动的目的，使旋转滴图像始终保持在可视范围内。解决了因旋转滴移出可视范围而无法完成界面张力测量的问题。降低了水平调整对于实验员的依赖，降低人工劳动强度。提升了水平调整的准确度和实时性，提升了测量效率。

Description

一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法
技术领域
本发明属于人工智能检测和自动控制领域，具体涉及一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法，应用于石油化工行业。
背景技术
在利用旋转滴法进行界面张力测量时，一般需要对旋转滴进行长时间的拍照，为了能够使旋转滴一直处于相机的可视范围，需要对其位置进行调整，而其位置又受内外项形态、纯度、密度、温度、转速、水平度等多种因素影响。因此，整个测量过程需要对其位置进行实时调整。
传统的旋转滴水平调整方法一般需要实验员根据经验进行人工操作，具体操作的水平调整装置也不尽相同，一般分为两种：手动调整装置和电动调整装置。其中手动调整装置包括可升降的螺丝等；电动调整装置则通过电机进行调节。但不管采用哪种类型的调整装置，由于都需要人工不断的进行干预，导致测试结果易用性、实时性和精度均存在问题。
具体来讲，在水平调整过程中，通过人工操作的方法存在如下问题：
(1)对于人工经验、能力和操作技术要求高。旋转滴在旋转过程中处于拉伸状态，调整时需要确认其运动方向，需要实验员根据经验综合其水平度、旋转滴的运动方向、内外介质的特性、旋转滴在整个外项中的位置等，确定调整方向及幅度。
(2)人工劳动强度大。机械调节装置需要人工进行机械操作，通常一个实验员同时需要监管多台设备进行测量，每个测量通常需要数小时至数天，需要其不断的对各台设备进行监测和调节。
(3)旋转滴位置的调整效果直接影响测量结果，人工调节时存在误差甚至导致测量失败。旋转滴的水平度影响其拉伸效果，从而影响测量的计算结果；如果调节不及时或调节的方向和幅度不当，则有可能导致旋转滴与样品管两端接触，直接导致测量失败。
(4)并行测量数量少、测量效率低。由于人工控制旋转滴位置时，对实验员的经验和能力依赖程度高，人工劳动强度大，直接限制了可并行实验的数量；同时，实验过程中还经常存在由于水平调整导致测量失败，有时在进行数小时后测量发生失败，则需要重新进行。
发明内容
本发明提出一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法，对于降低劳动强度，提升效率具有显著效果，特别是利用了人工智能深度学习的优势，克服了现有技术存在的各种缺陷。
本发明对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统，基于旋转滴法进行界面张力测量，该系统能够对旋转滴的位置进行锁定并实时调整。该系统按照功能划分为三个分系统，包括：计算机视觉分系统、电子控制分系统及执行机构。
其中计算机视觉分系统用于获得旋转滴的实时位置坐标；电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信息；执行机构用于调整旋转滴轴向与水平面间的夹角，从而达到抵消旋转滴移动的目的。
执行机构包括支撑结构组件、作动组件和水平摆动组件，所述作动组件和水平摆动组件均安装在支撑结构组件上部。作动组件包括步进电机，并由该步进电机通过涡轮蜗杆机构控制水平摆动组件的旋转。水平摆动组件旋转安装在支撑结构组件上，并与涡轮蜗杆机构中的涡轮同步转动。
进一步的，所述计算机视觉分系统包括LED光源、显微镜头、数字相机和计算机。
进一步的，在所述计算机中预装有图像识别人工智能算法，通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。
进一步的，所述电子控制分系统包括微控制器以及步进电机驱动电路。
进一步的，所述支撑结构组件上还安装有一对旋转角度传感器，旋转角度传感器与电子控制分系统连接，用于对所述水平摆动组件的旋转位置进行限位。
进一步的，所述支撑结构组件包括蜗杆底板、水平支撑柱、后支架和前支架，在蜗杆底板下部安装有水平支撑柱，在蜗杆底板上部、前后相对的位置分别安装有前支架和后支架；旋转角度传感器安装在前支架或后支架上。
进一步的，所述蜗杆底板上还加工有用于电路走线的第一矩形槽。
进一步的，所述作动组件包括步进电机、联轴器、蜗杆、涡轮固定座、涡轮转接板和涡轮，所述步进电机通过联轴器与蜗杆连接，所述涡轮在下侧与蜗杆啮合，在上侧与涡轮转接板连接，该涡轮转接板与涡轮固定座连接，涡轮固定座与所述水平摆动组件固定连接。
进一步的，所述步进电机通过电机固定座安装在支撑结构组件上，蜗杆通过左蜗杆支架和右蜗杆支架安装在支撑结构组件上。
进一步的，所述水平摆动组件包括水平摆动底板和其前、后两侧的水平摆动立板，该水平摆动底板与涡轮同步转动，且通过前后两侧的水平摆动立板旋转安装在支撑结构组件上。
进一步的，前、后两侧的水平摆动立板通过摆动转轴、轴承外压圈、轴承内压圈和轴承旋转安装。
本发明还提供一种旋转滴位置的自动锁定和调整的控制方法，该方法采用上述的旋转滴自动水平调整系统，首先通过所述计算机视觉分系统获得旋转滴的实时位置坐标，其次利用电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信息，最后通过控制所述执行机构对旋转滴的位置进行控制。
进一步的，对旋转滴位置进行自动锁定时，所述计算机视觉分系统通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。
有益效果：通过使用基于人工智能深度学习模型的自动水平调整系统，人工智能和计算机视觉技术，自动识别旋转滴距离中心距离；通过旋转滴水平控制算法得到电机控制角度，由电控装置进行角度控制，从而实现自动水平调整。
具体的，采用本发明对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统及方法，具有以下多种提升：
(1)降低了水平调整对于实验员的依赖，从而降低人工劳动强度；
(2)提升了水平调整的准确度和实时性，避免由于误操作、漏操作导致的测量结果错误或测量失败的情况。
(3)并行测量数量得到了极大提升，提升了测量效率。
附图说明
图1为计算视觉分系统的构架示意图；
图1.1为实施例中的旋转滴照片；
图1.2为实施例中使用Labelme软件标注的旋转滴照片；
图1.3为实施例中识别旋转滴位置的模型示意图；
图1.4为实施例中模型训练结束时损失函数输出值；
图1.5为实施例中旋转滴位置坐标输出结果；
图2为电子控制分系统的构架示意图；
图2.1为PID控制系统原理图；
图3为执行结构的结构示意图；
图4为支撑结构组件的结构示意图；
图5为蜗杆底板的结构示意图；
图6为水平支撑柱的结构示意图；
图7为后支架的结构示意图；
图8为前支架的结构示意图；
图9为作动组件的结构示意图；
图10为电机固定座的结构示意图；
图11为左蜗杆支架的结构示意图；
图12为蜗杆的结构示意图；
图13为涡轮固定座的结构示意图；
图14为涡轮转接板的结构示意图；
图15为涡轮的结构示意图；
图16为右蜗杆支架的结构示意图；
图17为水平摆动组件结构示意图；
图18为水平摆动组件的剖视图；
图19为水平摆动立板的结构示意图；
图20为水平摆动底板的结构示意图；
图21为摆动转轴的结构示意图；
图22轴承外压圈的结构示意图；
图23轴承内压圈的结构示意图；
图24为本发明水平调整方法的总体流程图。
1-支撑结构组件、2-作动组件、3-水平摆动组件、4-旋转角度传感器 11-蜗杆底板、12-水平支撑柱、13-后支架、14-前支架、21-步进电机、22-电机固定座、23-联轴器、24-左蜗杆支架、25-蜗杆、26-涡轮固定座、27-涡轮转接板、28-涡轮、29-右蜗杆支架、31-水平摆动底板、32-水平摆动立板、33-摆动转轴、34-轴承外压圈、35-轴承内压圈、36-轴承
111-螺纹孔、112-阶梯孔、113-阶梯孔、114-阶梯孔、115-阶梯孔、116-第一矩形槽、117-阶梯孔、121-螺纹柱、122-螺纹退刀槽、131-螺纹孔、132-第二矩形槽、133-阶梯孔、134-螺纹孔、141-螺纹孔、142-螺纹孔、143-左侧旋转角度传感器安装槽、144-螺纹孔、145-右侧旋转角度传感器安装槽、146-阶梯孔、147-螺纹孔、221-阶梯孔、222-阶梯孔、223-螺纹孔、241-螺纹孔、242-阶梯孔、251-联轴器安装端、252-轴承安装部分、253-蜗杆齿牙、254-轴承安装部分、261-螺纹孔、262-阶梯孔、271-螺纹孔、272-弧形定位槽、273-阶梯孔、281-涡轮齿牙、282-弧形边缘、283-阶梯孔、291-螺纹孔、292-阶梯孔、311-内螺纹、312-轴承外圈安装孔、313-螺纹孔、321-光孔、322-螺纹孔、323-阶梯孔、331-阶梯孔、332-轴承内圈安装轴、333-外螺纹、341-外螺纹、351-内螺纹
具体实施方式
为了更清晰的说明本发明的实施例或现有技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一些简单介绍。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
本发明旋转滴位置的自动锁定和调整的控制系统，包括计算机视觉分系统、电子控制分系统以及执行机构。
1.计算机视觉分系统
参见图1，所述计算机视觉分系统用于获得旋转滴的实时位置坐标。该分系统包括LED光源、显微镜头、数字相机和计算机，在计算机中预装有人工智能旋转滴位置识别算法。
本发明中计算机视觉分系统使用人工智能算法识别旋转滴位置时，对某实施例通过以下步骤来描述：
1.1获取旋转滴实时图像
通过计算机视觉分系统获得旋转滴的实时图像，参见图1.1。
1.2人工智能模型训练
1.2.1制作数据集
为训练人工智能模型，对5000张旋转滴照片集中的每张照片进行人工标注，制作数据集。本发明使用开源软件Labelme进行标注，参见图1.2，对每张照片内旋转滴的轮廓进行标注，保存为json后缀文件，制作成数据集。
此处旋转滴照片集内的照片数量并不唯一固定，根据训练时间和精度的要求可以灵活调整，比如100000张。
1.2.2搭建模型
本发明识别旋转滴位置的模型如图1.3所示，该模型是Encoder-Decoder结构，Encoder负责特征提取，Decoder负责图片整体特征恢复。
1.2.3训练模型
本发明使用深度学习训练框架TensorFlow对模型进行训练，判断训练完成的标准是损失函数输出值小于0.5。将数据集输入模型开始训练，直至损失函数输出值达到0.4269后，训练结束。见模型训练结束时损失函数输出值图1.4中的Current_Loss值。
1.2.4导出模型
使用TensorFlow将训练完的数学模型保存为.ckpt格式。
1.3使用人工智能模型识别旋转滴在图像中的位置
参见图1.5，将旋转滴图像输入上述数学模型，该数学模型经过运算输出旋转滴在图像中的坐标。
2.电子控制分系统
参见图2，所述电子控制分系统包括微控制器以及步进电机驱动电路，通过USB接口接收计算机视觉分系统输出的旋转滴实时坐标并作为输入，微控制器使用数字PID算法，计算出为抵消旋转滴移动驱动执行机构的步进电机所需转动的角度，并通过控制步进电机驱动电路对步进电机进行控制，完成角度转动。
具体算法参见图2.1，电子控制分系统使用数字PID控制算法，控制旋转滴位置。将上一步获得旋转滴水平方向中心点坐标与屏幕水平方向中心点坐标相减获得e(t)，输入PID控制器，获得角度转动装置的转动角度u(t)。
3.执行机构
参见图3，执行机构包括支撑结构组件1、作动组件2、水平摆动组件3、以及旋转角度传感器4。
参见图4，支撑结构组件1包括蜗杆底板11、水平支撑柱12、在纵向设置的前支架14和后支架13，其中水平支撑柱12通过其上螺纹柱121固定到蜗杆底板11上对应的螺纹孔111中。后支架13通过其结构底部螺纹孔131、结合圆柱头内六角螺钉固定到蜗杆底板11后侧的阶梯孔113中；前支架14通过其结构底部螺纹孔141、结合圆柱头内六角螺钉固定到蜗杆底板11前侧的阶梯孔112中。
参见图5，蜗杆底板11整体为矩形结构并在横向左侧具有凸缘结构，在矩形结构上加工有安装四个水平支撑柱12的螺纹孔111，分布在矩形结构四角，通过螺纹配合与水平支撑柱12的螺纹柱121固定连接。蜗杆底板11在其矩形结构前侧加工有三个等距分布的安装前支架的阶梯孔113，通过圆柱头内六角螺钉与前支架14的结构底部对应的三个等距的螺纹孔141配合固定。蜗杆底板11在其矩形结构后侧加工有三个等距分布的安装后支架的阶梯孔112，通过圆柱头内六角螺钉与后支架13的结构底部对应的三个等距的螺纹孔131配合固定。蜗杆底板11在其矩形结构右侧加工有安装右蜗杆支架29的阶梯孔114，通过圆柱头内六角螺钉与右蜗杆支架29结构底部对应的两个螺纹孔291配合固定。蜗杆底板11在其矩形结构的左侧加工有安装左蜗杆支架24的阶梯孔115，通过圆柱头内六角螺钉与左蜗杆支架24结构底部对应的两个螺纹孔241配合固定。蜗杆底板11在其矩形体前侧加工有第一矩形槽116，用以安装电机以及电路走线。蜗杆底板11在其左侧的凸缘结构上加工有安装电机固定座22的阶梯孔117，通过圆柱头内六角螺钉与电机固定座22结构底部对应的两个螺纹孔配合固定。
参见图6，水平支撑柱12为圆柱体结构，其上端加工有螺纹柱121，通过螺纹与螺杆底板11的螺纹孔111配合固定，在其螺纹根部加工有螺纹退刀槽122，以方便加工配合螺纹。
参见图7，后支架13为上梯型-下矩形结构，在其矩形结构底部加工有五个等距分布的螺纹孔131，通过内六角圆柱头螺钉与螺杆底板11上的阶梯孔112连接固定。在其矩形结构上加工有第二矩形槽132，用于电机或其他电路走线。在其梯形结构上加工有安装后轴承固定座的阶梯孔133，绕该阶梯孔133均匀分布有四个螺纹孔134，用于固定后轴承固定座。
参见图8，前支架14为上梯型-下矩形结构，在其矩形结构底部加工有三个等距分布的螺纹孔141，通过内六角圆柱头螺钉与螺杆底板11上的阶梯孔113连接固定。在矩形结构上加工有左侧旋转角度传感器安装槽143和右侧旋转角度传感器安装槽145，并分别在安装槽中加工有螺纹孔142和螺纹孔144，分别用于安装并定位左侧和右侧的旋转角度传感器4。旋转角度传感器4用于左右两侧极限位置的检测。装置工作时，当旋转至左侧极限位置时，左侧的旋转角度传感器4被触发；当旋转至右侧极限位置时，右侧的旋转角度传感器4被触发。触发后将电平信号传送至电控装置，电控装置做限位保护，以防止装置结构受损。在梯形结构上加工有安装前轴承固定座的阶梯孔146，绕该阶梯孔146均匀分布有四个螺纹孔147，用于固定前轴承固定座。
参见图9和图16，作动组件2包括步进电机21、电机固定座22、联轴器23、左蜗杆支架24、蜗杆25、涡轮固定座26、涡轮转接板27、涡轮28以及右蜗杆支架29。其中电机固定座22通过其结构底部螺纹孔223，结合圆柱头内六角螺钉与蜗杆底板11凸缘结构处的阶梯孔117固定连接。左蜗杆支架24通过其结构底部螺纹孔241，结合圆柱头内六角螺钉与蜗杆底板11矩形结构左侧的阶梯孔115固定连接；右蜗杆支架29通过其结构底部螺纹孔291，结合圆柱头内六角螺钉与蜗杆底板11矩形结构右侧的阶梯孔114固定连接。步进电机21通过圆柱头内六角螺钉安装到电机固定座22上的阶梯孔221中，且步进电机21的伸出端与联轴器23的一端相连。该联轴器23的另一端与蜗杆25的联轴器安装端251相连，蜗杆25两侧的轴承安装部分252与254分别通过左、右轴承安装到左蜗杆支架24、右蜗杆支架29中对应的阶梯孔242和292中。涡轮28通过弧形边缘282与涡轮转接板27上的弧形定位槽272配合定位，并通过其上阶梯孔283与涡轮转接板27上三个均布螺纹孔271配合固定，且涡轮28通过涡轮齿牙281与蜗杆25上的蜗杆齿牙253啮合配合，进而实现传动运动。涡轮固定座26通过螺纹孔261、结合圆柱头内六角螺钉与涡轮转接板27上的阶梯孔273配合固定，通过安装阶梯孔262、结合圆柱头内六角螺钉与水平摆动底板31上螺纹孔配合固定。
参见图10，电机固定座22为类法兰体结构，加工有安装步进电机21的阶梯孔221，并通过圆柱头内六角螺钉与步进电机21安装配合；在结构耳朵处加工有两个螺纹孔223，通过圆柱头内六角螺钉与螺杆底板11凸缘结构处安装阶梯孔117配合固定；加工有方便联轴器23旋转的阶梯孔222。
参见图11，左蜗杆支架24为矩形结构，结构底部加工有两个螺纹孔241，通过结合圆柱头内六角螺钉与蜗杆底板11的矩形结构左侧的阶梯孔115配合固定；参见图14，右蜗杆支架29与左蜗杆支架24相同，均为矩形结构，结构底部加工有两个螺纹孔291，通过结合圆柱头内六角螺钉与螺杆底板11的矩形结构右侧的阶梯孔114配合固定。
参见图12，蜗杆25为阶梯型圆柱体结构，其左端加工有联轴器安装端251，与联轴器23的非电机端相连；在其上还加工有轴承安装端252和254，通过配合轴承安装在左、右蜗杆支架24、29的阶梯孔242和292中；中部加工有螺杆齿牙253，与涡轮28上的涡轮齿牙281啮合配合，进而传递运动。
参见图13，涡轮安装座26为长矩形结构，加工有螺纹孔261，并通过圆柱头内六角螺钉与螺纹转接板27上阶梯孔273配合固定；其上还加工有阶梯孔262，通过圆柱头内六角螺钉与水平摆动底板31固定。
参见图14-15，涡轮转接板27为部分扇形体结构，加工有与涡轮28定位配合的弧形定位槽272；在其上还加工有螺纹孔271，通过圆柱头内六角螺钉与涡轮28上的阶梯孔283配合固定；在其上还加工有阶梯孔273，通过圆柱头内六角螺钉与涡轮固定座26上的螺纹孔261配合固定。
参加图17-18，水平摆动组件3包括水平摆动底板31、水平摆动立板32、摆动转轴33、轴承外压圈34、轴承内压圈35、轴承36，其两端结构对称。其中水平摆动底板31通过两侧光孔321与水平摆动立板32底部的螺纹孔313连接。水平摆动立板32与摆动转轴33通过轴承36连接，轴承36的内圈与摆动转轴33的轴承内圈安装轴332配合安装，轴承36的外圈与水平摆动立板32的轴承外圈安装孔312配合安装。轴承外环压圈34通过外螺纹341与水平摆动立板32的内螺纹311安装，压紧轴36外圈。轴承内环压圈35通内外螺纹351与摆动转轴33的外螺纹333安装，压紧轴36内圈。
参加图19，水平摆动立板32为一五边形结构，加工有内螺纹311，用于与轴承外环压圈34的外螺纹341连接；加工有轴承外圈安装孔312，用于与轴承36的外环配合安装；加工有螺纹孔313，用于与水平摆动底板32的光孔321连接。
参加图20，水平摆动底板32上加工有光孔321，用于与水平摆动立板31的螺纹孔313连接；加工有螺纹孔322，用于与作动组件2的阶梯孔262连接；加工有阶梯孔323，用于与外部组件连接。
参加图21，摆动转轴33为一阶梯轴结构，加工有阶梯孔331，用于与支撑结构组件1的螺纹孔134和螺纹孔147连接；加工有轴承内圈安装轴332，用于与轴承36的内圈配合安装；加工有外螺纹333，用于与轴承内环压圈35的内螺纹351连接。
参加图22，轴承外环压圈34为一环形结构，加工有外螺纹341，用于与水平摆动立板31的内螺纹311连接。
参加图23，轴承内环压圈35为一环形结构，加工有内螺纹351，用于与摆动转轴33的外螺纹333连接。
本发明在上述旋转滴自动水平调整系统的基础上，还提供了旋转滴自动水平调整方法，参见图24，本系统通过计算机视觉分系统获得旋转滴实时图像，使用人工智能算法识别旋转滴在屏幕中的位置坐标，利用PID算法计算使旋转滴移动到屏幕中心位置结构分系统角度转动机构需要转动的角度值，使电子控制系统驱动步进电机完成角度转动。以上过程不断重复，从而实现旋转滴移动自动锁定和调整的控制功能。

Claims (13)

1.一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统，该系统用于对旋转滴的位置进行锁定并实时控制，其特征是：该系统包括计算机视觉分系统、电子控制分系统及执行机构，其中：
计算机视觉分系统用于获得旋转滴的实时位置坐标；
电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信号；
执行机构基于所述控制信号调整旋转滴轴向与水平面间的夹角，包括支撑结构组件(1)、动作组件(2)和水平摆动组件(3)，动作组件(2)安装在支撑结构组件(1)上，水平摆动组件(3)旋转安装在支撑结构组件(1)上；动作组件(2)包括步进电机(21)，该步进电机(21)通过涡轮蜗杆机构控制水平摆动组件(3)的旋转。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述计算机视觉分系统包括LED光源、显微镜头、数字相机和计算机。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征是：在所述计算机中预装有图像识别人工智能算法，通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：所述电子控制分系统包括微控制器以及步进电机驱动电路。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征是：在所述支撑结构组件(1)上还安装有一对旋转角度传感器(4)，旋转角度传感器(4)与电子控制分系统连接，用于对水平摆动组件(3)的旋转位置进行限位。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：支撑结构组件(1)包括蜗杆底板(11)、水平支撑柱(12)、后支架(13)和前支架(14)，在蜗杆底板(11)下部安装有水平支撑柱(12)，在蜗杆底板(11)上部、前后相对的位置分别安装有前支架(14)和后支架(13)。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征是：旋转角度传感器(4)安装在前支架(14)或后支架(13)上，蜗杆底板(11)上加工有用于电路走线的第一矩形槽(116)。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：动作组件(2)包括步进电机(21)、联轴器(23)、蜗杆(25)、涡轮固定座(26)、涡轮转接板(27)和涡轮(28)，所述步进电机(21)通过联轴器(23)与蜗杆(25)连接，涡轮(28)在下侧与蜗杆(25)啮合，在上侧与涡轮转接板(27)连接，该涡轮转接板(27)与涡轮固定座(26)连接，涡轮固定座(26)与所述水平摆动组件(3)固定连接。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征是：步进电机(21)通过电机固定座(22)安装在支撑结构组件(1)上，蜗杆(25)通过左蜗杆支架(24)和右蜗杆支架(29)安装在支撑结构组件(1)上。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的控制系统，其特征是：水平摆动组件(3)包括水平摆动底板(31)和在该水平摆动底板(31)前、后两侧的水平摆动立板(32)，该水平摆动底板(31)与涡轮(28)同步转动，且通过前、后两侧的水平摆动立板(32)旋转安装在支撑结构组件(1)上。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征是：前、后两侧的水平摆动立板(32)通过摆动转轴(33)、轴承外压圈(34)、轴承内压圈(35)和轴承(36)旋转安装。
12.一种对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制方法，其特征是：该方法采用如权利要求1-11中任一项所述的对旋转滴位置进行自动锁定和调整的控制系统，该方法首先通过计算机视觉分系统获得旋转滴的实时位置坐标，其次利用电子控制分系统以旋转滴的实时位置坐标为基础，计算出抵消旋转滴移动的控制信息，最后通过控制执行机构对旋转滴的位置进行控制。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征是：对旋转滴位置进行自动锁定时，所述计算机视觉分系统通过搭建旋转滴位置识别模型，并对模型进行训练，直至损失函数输出值满足要求后，利用模型对旋转滴在图像中的位置进行识别从而锁定旋转滴位置。
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