CN113389995A - 平台调平系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平台调平系统和方法，适用于机械控制技术领域，该平台调平系统包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器，其中，角度检测器，用于每隔预设时长将检测的平台的横向倾角和纵向倾角发送给调节器；调节器，用于根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿以及平台的中间点所对应的第二支腿；调节器，还用于根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出横向倾角和纵向倾角共同对应的第一支腿的第一伸长量、第二支腿的第二伸长量；调节器，还用于控制第一支腿在预设时长内伸长第一伸长量，以及控制第二支腿在预设时长内伸长第二伸长量。采用本发明可以快速准确地完成平台调平。

Description

平台调平系统和方法

技术领域

本发明属于机械控制技术领域，尤其涉及一种平台调平系统和方法。

背景技术

很多依托平台的机械，在运行时对平台的水平度要求较高。以履带式炮车为例，履带式炮车在运行时需要平台支撑，水平稳定的平台对作战有着重要影响。通常采用手动调整液压千斤顶加目测气泡水平仪的平台调平方式，由多人反复调节平台的各个支腿，以达到平台水平。

然而，上述平台调平方式存在调平时间长和调平不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种平台调平系统和方法，以解决现有技术中调平时间长和调平不准确的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明实施例的第一方面提供了一种平台调平系统，包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器，三个支腿以等腰三角形的方式设置在平台的下部，角度检测器设置在平台的表面，所述角度检测器的检测方向为朝向所述三个支腿中预设支腿的方向；

角度检测器，用于每隔预设时长将检测的平台的横向倾角和纵向倾角发送给调节器；

调节器，用于根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿；

调节器，还用于根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出横向倾角和纵向倾角共同对应的第一支腿的第一伸长量、第二支腿的第二伸长量；

调节器，还用于控制第一支腿在预设时长内伸长第一伸长量，以及控制第二支腿在预设时长内伸长第二伸长量。

可选的，调节器，具体用于：

根据横向倾角和纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找横向倾角和纵向倾角共同对应的低点和中间点；

根据检测方向，将与低点相对应的支腿确定为第一支腿，将与中间点相对应的支腿确定为第二支腿。

可选的，角度检测器通过无线方式将横向倾角和纵向倾角发送给调节器。

可选的，角度检测器的电源为不间断电源。

可选的，角度检测器为绝对型编码器。

本发明实施例的第二方面提供了一种平台调平方法，该平台调平方法应用于平台调平系统，平台调平系统包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器，三个支腿以等腰三角形的方式设置在平台的下部，角度检测器设置在平台的表面，所述角度检测器的检测方向为朝向所述三个支腿中预设支腿的方向，该平台调平方法包括：

角度检测器每隔预设时长将检测的平台的横向倾角和纵向倾角发送给调节器；

调节器根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿；

调节器根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出横向倾角和纵向倾角共同对应的第一支腿的第一伸长量、第二支腿的第二伸长量；

调节器控制第一支腿在预设时长内伸长第一伸长量，以及控制第二支腿在预设时长内伸长第二伸长量。

可选的，调节器根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿，包括：

调节器根据横向倾角和纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找横向倾角和纵向倾角共同对应的低点和中间点；

调节器根据检测方向，将与低点相对应的支腿确定为第一支腿，将与中间点相对应的支腿确定为第二支腿。

可选的，角度检测器通过无线方式将横向倾角和纵向倾角发送给调节器。

可选的，角度检测器的电源为不间断电源。

可选的，角度检测器为绝对型编码器。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

与现有技术相比，本发明实施例中的平台调平系统的调节器，可以基于角度检测器检测的平台的横向倾角和纵向倾角，以及所述角度检测器的检测方向，确定出平台的低点和中间点对应的支腿，同时，还可以根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出这两个支腿的伸长量，并控制这两个支腿伸长相应的伸长量，以完成调平。这样，可以快速准确地完成平台调平，解决了由人工调平带来的调平时间长和调平不准确的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的平台调平方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供了一种平台调平系统，包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器。三个支腿以等腰三角形的方式设置在平台的下部，角度检测器设置在平台的表面，所述角度检测器的检测方向为朝向所述三个支腿中预设支腿的方向。

可选的，支腿的形式可以有多种，例如，支腿可以是移动液压小车，移动液压小车可以由数字油缸、液压站、伺服电机、升降结构及便携运输结构组成。

在一些实施例中，角度检测器可以每隔预设时长，例如5秒或者10秒，将检测到的平台的横向倾角和纵向倾角发送给调节器。具体的，平台的横向和纵向，可以是预先设置的水平X-Y坐标系中的水平X轴和水平Y轴，相应的，平台的横向倾角可以是平台相对于水平X轴的倾角，平台的纵向倾角可以是平台相对于水平Y轴的倾角。

可选的，角度检测器可以是绝对型编码器，例如采用单圈20位的绝对型编码器，此外，可以在绝对型编码器的输出轴上配置偏心锤，以保证绝对型编码器的检测刻度保持垂直，从而可以检测出平台的横向倾角和纵向倾角。

可选的，角度检测器可以通过无线方式将横向倾角和纵向倾角发送给调节器。此外，角度检测器的电源可以为不间断电源。

在一些实施例中，调节器可以根据横向倾角、纵向倾角以及角度检测器的检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿。其中，调节器可以是可编程序控制器。

需要说明的是，当平台不水平时，三个支腿对平台的支撑点会出现高度不一的情况，这时，可以将三个支撑点中最低的支撑点称为平台的低点，最高的支撑点称为平台的高点，剩下的支撑点称为平台的中间点。

此外，对于支撑点高度相同的情形，例如有两个支撑点高度相同且最低，或者有两个支撑点高度相同且最高，可以根据这两个支撑点是否包含角度检测器的检测方向所朝向的预设支腿的支撑点的情况进行区分。具体的，当包含预设支腿的支撑点时，可以将该预设支腿的支撑点作为低点或者高点，例如，当两个支撑点高度最低且相同时，可以将其中预设支腿的支撑点作为低点，另一个作为中间点；相应的，当不包含预设支腿的支撑点时，可以按照预设顺序，例如顺时针方向，在另外两个支腿的支撑点中依次选取低点和中间点。

可选的，调节器可以根据横向倾角和纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找横向倾角和纵向倾角共同对应的低点和中间点；调节器还可以根据上述所描述的检测方向，将与低点相对应的支腿确定为第一支腿，将与中间点相对应的支腿确定为第二支腿。

具体的，横向倾角和纵向倾角可以是正角度值，也可以是负角度值。相应的，在预设的角度与位置的对应关系中，可以记录有不同角度值对应的低点和中间点。例如，对于横向倾角和纵向倾角均为正角度值、且横向倾角大于纵向倾角的情况，可以将角度检测器的检测方向所朝向的支腿的支撑点设置为高点，将角度检测器的检测方向所朝向的支腿的支撑点的下一个位置点设置为低点，将角度检测器的检测方向所朝向的支腿的支撑点的上一个位置点设置为中间点，上述支撑点的上一个位置点和下一个位置点，可以将该支撑点为中心且按照顺时针方向进行判断。

之后，在确定出低点和中间点后，可以根据上述所描述的检测方向，将与低点相对应的支腿确定为第一支腿，将与中间点相对应的支腿确定为第二支腿。

在一些实施例中，调节器可以根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出横向倾角和纵向倾角共同对应的第一支腿的第一伸长量、第二支腿的第二伸长量。

具体的，在预设的倾角与伸长量的对应关系可以记录有不同角度值的倾角所对应的支腿的伸长量。例如，当横向倾角为3度、纵向倾角为5度时，低点对应的第一支腿的伸长量可以是3厘米，中间点对应的第二支腿的伸长量可以是5厘米。

在一些实施例中，调节器可以控制第一支腿在预设时长内伸长第一伸长量，以及控制第二支腿在预设时长内伸长第二伸长量。

需要说明的是，第一支腿在伸长第一伸长量后，第一支腿所对应的位置点相对于平面的高度可以和高点相对于平面的高度相同。同理，第二支腿在伸长第二伸长量后，第二支腿所对应的位置点相对于平面的高度可以和高点相对于平面的高度相同。这样，三个支腿所对应的位置点相对于平面的高度均相同，平台也就被调平了。

此外，通过对支腿伸长上述伸长量的时间进行设置，即预设时长，不仅可以快速的完成平台调平，还可以在平台被移动后，重新根据新确定出的伸长量，完成平台调平。

在本发明实施例中，平台调平系统的调节器可以基于角度检测器检测的平台的横向倾角和纵向倾角，以及角度检测器与所述三个支腿的相对位置关系，确定出平台的低点和中间点对应的支腿，同时，还可以根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出这两个支腿的伸长量，并控制这两个支腿伸长相应的伸长量，以完成调平。这样，可以快速准确地完成平台调平，解决了由人工调平带来的调平时间长和调平不准确的问题。

为了更好的理解上述实施例，下面以履带式炮车为例，对支撑履带式炮车的平台的调平方式进行介绍。

首先介绍驱动支腿的液压系统。可利用减压回路和手动两种方式，打开液压缸机械锁紧机构。利用差动连接回路，控制支腿的快速伸出着地，减少空程时间。根据角度检测器实时检测信号，利用电液伺服阀分别控制进入各支腿液压缸的油液，实现对炮车的自动实时调平。

采用调整支撑腿长度对履带式炮车进行调平。为实现调平，可以采用三点支撑方式，这样不存在超静定问题，也不会出现某个支腿离地悬空或支反力过小的问题，即虚腿现象。

为实现快速自动调平，对于支撑腿可以采用机电伺服驱动或电液伺服驱动。与机电传动相比，液压传动在动力特性方面占有很大优势，液压传动单位质量输出功率大、体积小、重量轻、结构紧凑、调速范围大、低速性能好，且与机电系统有相当的精度和响应速度。因此，综合考虑履带式炮车调平时的负载，并使调平系统结构简单紧凑，满足调平精度和速度要求，可以采用单杆活塞缸作为支撑腿，利用电液伺服驱动实现调平。由于各油缸和控制阀都可能产生缓慢泄漏现象，要保证装备长期工作有较高的稳定的水平精度，还应该加锁紧装置。

为保持炮车调平后的水平，可以对支腿液压缸采用液压锁锁止。另外，考虑到液压元件的内泄露问题，可以采用压力油控制的机械锁紧机构，对支腿液压缸活塞杆实现机械式锁紧。另外，上述结构设计可以遵循如下原则：充分利用车底的有限空间，在满足要求的前提下做到整个传动系统的体积尽量小。

容易理解，对炮车平台的水平进行实时自动检测是实现自动调平的前提，检测值的大小是系统判断是否进行调平的依据，检测精度的高低直接决定了系统的最终调平精度。采用绝对型编码器，可测量以水平面为参面的双轴倾角变化，其中，绝对型编码器沿X轴和Y轴方向布置。

基于上述实施例提供的平台调平系统，相应地，本发明还提供了应用于该平台调平系统的平台调平方法的具体实现方式。请参见以下实施例。

如图1所示，该平台调平方法包括：

S110、角度检测器每隔预设时长将检测的平台的横向倾角和纵向倾角发送给调节器。

S120、调节器根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿。

S130、调节器根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出横向倾角和纵向倾角共同对应的第一支腿的第一伸长量、第二支腿的第二伸长量。

S140、调节器控制第一支腿在预设时长内伸长第一伸长量，以及控制第二支腿在预设时长内伸长第二伸长量。

可选的，上述步骤S120中的调节器根据横向倾角、纵向倾角以及检测方向，分别确定出平台的低点所对应的第一支腿和平台的中间点所对应的第二支腿的处理，具体包括：

调节器根据横向倾角和纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找横向倾角和纵向倾角共同对应的低点和中间点；

调节器根据检测方向，将与低点相对应的支腿确定为第一支腿，将与中间点相对应的支腿确定为第二支腿。

可选的，角度检测器通过无线方式将横向倾角和纵向倾角发送给调节器。

可选的，角度检测器的电源为不间断电源。

可选的，角度检测器为绝对型编码器。

本发明实施例中，平台调平系统的调节器，可以基于角度检测器检测的平台的横向倾角和纵向倾角，以及角度检测器的检测方向，确定出平台的低点和中间点对应的支腿，同时，还可以根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出这两个支腿的伸长量，并控制这两个支腿伸长相应的伸长量，以完成调平。这样，可以快速准确地完成平台调平，解决了由人工调平带来的调平时间长和调平不准确的问题。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平台调平系统，其特征在于，所述平台调平系统包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器，所述三个支腿以等腰三角形的方式设置在所述平台的下部，所述角度检测器设置在所述平台的表面，所述角度检测器的检测方向为朝向所述三个支腿中预设支腿的方向；

所述角度检测器，用于每隔预设时长将检测的所述平台的横向倾角和纵向倾角发送给所述调节器；

所述调节器，用于根据所述横向倾角、所述纵向倾角以及所述检测方向，分别确定出所述平台的低点所对应的第一支腿和所述平台的中间点所对应的第二支腿；

所述调节器，还用于根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出所述横向倾角和纵向倾角共同对应的所述第一支腿的第一伸长量、所述第二支腿的第二伸长量；

所述调节器，还用于控制所述第一支腿在所述预设时长内伸长所述第一伸长量，以及控制所述第二支腿在所述预设时长内伸长所述第二伸长量。

2.如权利要求1所述的平台调平系统，其特征在于，所述调节器，具体用于：

根据所述横向倾角和所述纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找所述横向倾角和所述纵向倾角共同对应的低点和中间点；

根据所述检测方向，将与所述低点相对应的支腿确定为所述第一支腿，将与所述中间点相对应的支腿确定为所述第二支腿。

3.如权利要求1或2所述的平台调平系统，其特征在于，所述角度检测器通过无线方式将所述横向倾角和所述纵向倾角发送给所述调节器。

4.如权利要求1或2所述的平台调平系统，其特征在于，所述角度检测器的电源为不间断电源。

5.如权利要求1或2所述的平台调平系统，其特征在于，所述角度检测器为绝对型编码器。

6.一种平台调平方法，其特征在于，所述平台调平方法应用于平台调平系统，所述平台调平系统包括平台、三个支腿、角度检测器以及调节器，所述三个支腿以等腰三角形的方式设置在所述平台的下部，所述角度检测器设置在所述平台的表面，所述角度检测器的检测方向为朝向所述三个支腿中预设支腿的方向，所述方法包括：

所述角度检测器每隔预设时长将检测的所述平台的横向倾角和纵向倾角发送给所述调节器；

所述调节器根据所述横向倾角、所述纵向倾角以及所述检测方向，分别确定出所述平台的低点所对应的第一支腿和所述平台的中间点所对应的第二支腿；

所述调节器根据预设的倾角与伸长量的对应关系，确定出所述横向倾角和纵向倾角共同对应的所述第一支腿的第一伸长量、所述第二支腿的第二伸长量；

所述调节器控制所述第一支腿在所述预设时长内伸长所述第一伸长量，以及控制所述第二支腿在所述预设时长内伸长所述第二伸长量。

7.如权利要求6所述的平台调平方法，其特征在于，所述调节器根据所述横向倾角、所述纵向倾角以及所述检测方向，分别确定出所述平台的低点所对应的第一支腿和所述平台的中间点所对应的第二支腿，包括：

所述调节器根据所述横向倾角和所述纵向倾角的正负角度值，在预设的角度与位置的对应关系中查找所述横向倾角和所述纵向倾角共同对应的低点和中间点；

所述调节器根据所述检测方向，将与所述低点相对应的支腿确定为所述第一支腿，将与所述中间点相对应的支腿确定为所述第二支腿。

8.如权利要求6或7所述的平台调平方法，其特征在于，所述角度检测器通过无线方式将所述横向倾角和所述纵向倾角发送给所述调节器。

9.如权利要求6或7所述的平台调平方法，其特征在于，所述角度检测器的电源为不间断电源。

10.如权利要求6或7所述的平台调平方法，其特征在于，所述角度检测器为绝对型编码器。

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