CN114394460A - 卷收装置、采光系统及加工系统 - Google Patents
卷收装置、采光系统及加工系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114394460A CN114394460A CN202111629068.2A CN202111629068A CN114394460A CN 114394460 A CN114394460 A CN 114394460A CN 202111629068 A CN202111629068 A CN 202111629068A CN 114394460 A CN114394460 A CN 114394460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furling
- component
- preset
- position information
- control strategy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 145
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 116
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 87
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 121
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 64
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 50
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 50
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 35
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 32
- 238000013136 deep learning model Methods 0.000 claims description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 19
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H18/00—Winding webs
- B65H18/08—Web-winding mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/10—Handled articles or webs
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本申请提供了卷收装置、采光系统及加工系统。卷收装置包括第一卷收部件、第二卷收部件、柔性导电体、第一传动机构、第一驱动机构、状态传感器和控制器;第一卷收部件和第二卷收部件间隔设置且可相对运动;柔性导电体位于第一卷收部件和第二卷收部件之间;柔性导电体可分离地结合在第一卷收部件的第一表面和第二卷收部件的第二表面;第一传动机构连接第一卷收部件或第二卷收部件;第一驱动机构被配置成驱动第一传动机构;状态传感器被配置成获取状态检测信息;控制器与状态传感器电连接,控制器还通过柔性导电体与第一驱动机构电连接,控制器被配置成基于状态检测信息,控制第一驱动机构。本申请提供的卷收装置故障率低,更易于管理。
Description
技术领域
本申请涉及机械装置的卷收技术领域,尤其涉及卷收装置、采光系统及加工系统。
背景技术
随着科技的进步与产业的发展,更多的机械传动设备都需要电力驱动,例如行吊、机加工工具等,这些设备都需要缆线进行电力传输。线缆不仅在使用后需要整理收起,在使用的过程中也会被频繁卷收。
现有技术中,可以通过机器对线缆卷收,例如申请号为CN202121541885.8的中国专利,其公开了一种电缆自动收卷装置,通过驱动电机驱动转动轴转动,从而带动卷筒转动,使电缆自动收卷,减少了转动卷筒收放电缆的人力,使施工更加方便。但是发明人发现,现有的机器卷收过程还是离不开人工进行监督,不适合频繁进行卷收的场景中使用,且卷收过程中线缆很容易和设备缠绕,或线缆本身缠绕,造成运动部件的工作行程受阻,影响设备工作。
发明内容
本申请的目的在于提供卷收装置、采光系统及加工系统,该卷收装置在柔性导电体被频繁卷收的应用场景下故障率低,更易于管理。
本申请的目的采用以下技术方案实现:
第一方面,本申请提供了一种卷收装置,包括第一卷收部件、第二卷收部件、柔性导电体、第一传动机构、第一驱动机构、状态传感器和控制器;所述第一卷收部件和所述第二卷收部件间隔设置且可相对运动,所述第一卷收部件具有朝向所述第二卷收部件的第一表面,所述第二卷收部件具有朝向所述第一卷收部件的第二表面;所述柔性导电体位于所述第一卷收部件和所述第二卷收部件之间,所述柔性导电体的第一端与所述第一卷收部件的第一表面相连接且延伸至所述第一驱动机构,所述柔性导电体的第二端与所述第二卷收部件的第二表面相连接且延伸至所述控制器,以使所述第一驱动机构获得电力;所述柔性导电体可分离地结合在所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面;所述第一传动机构连接所述第一卷收部件或第二卷收部件,所述第一传动机构被配置成实现所述第一卷收部件和所述第二卷收部件之间的相对运动;所述第一驱动机构被配置成驱动所述第一传动机构;所述状态传感器被配置成获取所述卷收装置的状态检测信息;所述控制器与所述状态传感器电连接,所述控制器还通过所述柔性导电体与所述第一驱动机构电连接,所述控制器被配置成基于所述状态检测信息,控制所述第一驱动机构。
该技术方案的有益效果在于:基于状态检测信息控制第一驱动机构,实现对第一卷收部件和第二卷收部件相对运动的自动管理,智能化程度高;在卷收过程中运动部件的工作行程不会受到柔性导电体的阻碍,柔性导电体可分离地结合在所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面,实现有序的卷收效果。由此,在柔性导电体频繁卷收的场景下,上述卷收装置故障率低,更易于管理。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式控制所述第一驱动机构:基于所述状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示所述柔性导电体是否满足停止运动条件;基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构。
该技术方案的有益效果在于:基于所述状态检测信息获取当前状态信息,通过当前状态信息获取第一控制策略,通过第一控制策略实现第一驱动机构的控制。由此,可以实现对第一驱动机构实时的控制。
在一些可选的实施例中,所述柔性导电体可分离地吸附在所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面;所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面为磁吸式表面,所述柔性导电体设置有磁性部件。
该技术方案的有益效果在于:第一卷收部件、第二卷收部件分别和柔性导电体之间产生磁性作用力,柔性导电体会在距离第一卷收部件的第一表面或第二卷收部件的第二表面很小距离时主动吸附过去,特别在第一卷收部件和/或第二卷收部件频繁运动时,柔性导电体主动吸附的速度更快、结合效果更好。
在一些可选的实施例中,所述停止运动条件是以下任意一种:所述柔性导电体与所述第一卷收部件的第一表面相结合的长度不小于第一预设长度;所述柔性导电体与所述第二卷收部件的第二表面相结合的长度不小于第二预设长度;所述第一卷收部件运动且所述第二卷收部件静止,所述柔性导电体的第一端的移动路径长度不大于第三预设长度;所述第二卷收部件运动且所述第一卷收部件静止,所述柔性导电体的第二端的位移距离不大于第四预设长度。
该技术方案的有益效果在于:通过设置多种停止运动条件,避免了第一卷收部件和第二卷收部件相对运动时柔性导电体脱离第一表面和/或第二表面,使卷收装置在使用时更稳定。
在一些可选的实施例中,所述状态传感器是距离传感器或图像传感器。
该技术方案的有益效果在于:当状态传感器是距离传感器或图像传感器时,卷收装置可以及时和准确的获得状态检测信息。
第二方面,本申请提供了一种采光系统,包括上述任一项的卷收装置,第一卷收部件设置在第二卷收部件的内部,所述采光系统用于管道式采光;所述采光系统还包括:定位模块,所述定位模块被配置成获取当前位置信息;反射镜,所述反射镜和第一卷收部件转动连接,所述反射镜被配置成反射外部光线;所述控制器采用如下方式控制第一驱动机构:基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件;在所述当前状态信息指示所述柔性导电体不满足停止运动条件时,基于所述当前位置信息和当前时刻,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制第一传动机构,所述第一传动机构被配置成实现所述第一卷收部件和第二卷收部件之间的旋转运动,以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。
该技术方案的有益效果在于:基于定位模块获取的当前位置信息和当前时刻来确定第一控制策略,第一驱动机构根据第一控制策略对第一传动机构进行控制,可以实现第一卷收部件和第二卷收部件之间的旋转运动以使反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。由此,上述采光系统,一方面可以缩短安装工期、减少安装成本、降低了安装难度,更利于采光系统在产业中的推广;一方面可以提供高质量的采光。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取所述第一控制策略:获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件的预设姿态;基于获取到的所述第一卷收部件的预设姿态,获取所述第一控制策略。
该技术方案的有益效果在于:通过获取第一控制策略以使第一卷收部件和第二卷收部件之间旋转运动,以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向,不需要人工进行操作,智能化程度高。
在一些可选的实施例中,所述控制器预先存储有多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设姿态,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:将所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与所述多个预设位置信息和预设时刻的组合进行匹配,当所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与其中一个组合相匹配时,获取所述其中一个组合所对应的预设姿态作为与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态。
该技术方案的有益效果在于:通过控制器预先存储的多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设姿态,与当前位置信息和当前时刻的组合进行匹配,可以获取相对应的预设姿态。仅需控制器预先存储信息,无需通过外部网络支持,本实施方式中的采光系统受环境影响小、稳定性好,预设数据存储在本地、响应速度快。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:获取以位置信息和时刻为自变量,以所述第一卷收部件的预设姿态为因变量的对应关系;基于所述当前位置信息、所述当前时刻和所述对应关系,获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件的预设姿态。
该技术方案的有益效果在于:通过当前位置信息、当前时刻和对应关系可以实时获取第一卷收部件的预设姿态,无需通过外部网络支持,也无需占用控制器过多存储空间。本实施方式中的采光系统对工作环境的适用性更强。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:将所述当前位置信息和所述当前时刻输入第一控制策略模型,通过所述第一控制策略模型输出与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态;其中,所述第一控制策略模型的训练过程如下:获取训练集,所述训练集中的每个训练数据包括样本位置信息、样本时刻以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态;针对每个所述训练数据,将所述训练数据对应的样本位置信息、样本时刻输入预设的深度学习模型,得到与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态;基于与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态,对所述预设的深度学习模型的模型参数进行更新;检测是否满足预设的训练结束条件,如果是,则停止训练,并将训练得到的所述预设的深度学习模型作为所述第一控制策略模型,如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述预设的深度学习模型。
该技术方案的有益效果在于:将当前位置信息和当前时刻输入第一控制策略模型,可以获取可信度较高的预设姿态。通过对第一控制策略模型进行训练所得到的第一控制策略模型,用于预设姿态的获取,可以提高获取的精度。因此,利用训练集对预设的深度学习模型进行训练,得到第一控制策略模型,第一控制策略模型可以由大量的训练数据训练得到,能够针对多种输入数据预测得到相应的第一控制策略,适用范围广,智能化水平高。通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该预设的深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的第一控制策略模型,可以实时生成对应的预设姿态,且预测精度较高。
在一些可选的实施例中,所述采光系统还包括:第二传动机构,所述第二传动机构连接所述反射镜,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整;第二驱动机构,所述第二驱动机构被配置成驱动所述第二传动机构;所述控制器还被配置成:获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的俯仰角;基于获取到的所述反射镜的俯仰角,获取第二控制策略并发送至所述第二驱动机构,以使所述第二驱动机构根据所述第二控制策略控制所述第二传动机构,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整,以使太阳光经过反射镜反射的光线平行于所述第一卷收部件的轴向。
该技术方案的有益效果在于:基于定位模块获取的当前位置信息和当前时刻来确定第二控制策略,第二驱动机构400根据第二控制策略对第二传动机构进行控制,可以实现反射镜的俯仰角的调整。不仅可以通过第一控制策略,在反射镜的水平轴向进行调整,还可以通过调整反射镜的俯仰角,使太阳光线经过反射镜反射后能够平行于采光管的方向进入采光管道。因此采光系统的采光效果更好。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取所述第二控制策略:获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的预设俯仰角;基于获取到的所述反射镜的预设俯仰角,获取所述第二控制策略。
该技术方案的有益效果在于:通过获取第二控制策略以使反射镜的俯仰角的调整,太阳光经过反射镜反射的光线平行于所述第一卷收部件的轴向,不需要人工进行操作,智能化程度高。
在一些可选的实施例中,所述控制器预先存储有多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设俯仰角,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角:将所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与所述多个预设位置信息和预设时刻的组合进行匹配,当所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与其中一个组合相匹配时,获取所述其中一个组合所对应的预设俯仰角作为与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角。
该技术方案的有益效果在于:通过控制器预先存储的多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设俯仰角,与当前位置信息和当前时刻的组合进行匹配,可以获取相对应的预设俯仰角。仅需控制器预先存储信息,无需通过外部网络支持,上述采光系统受环境影响小、稳定性好,预设数据存储在本地、响应速度快。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角:获取以位置信息和时刻为自变量,以所述反射镜的预设俯仰角为因变量的对应关系;基于所述当前位置信息、所述当前时刻和所述对应关系,获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的预设俯仰角。
该技术方案的有益效果在于:通过当前位置信息、当前时刻和对应关系可以实时获取反射镜的预设俯仰角,无需通过外部网络支持,也无需占用控制器过多存储空间。上述采光系统适用性更强。
在一些可选的实施例中,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角:将所述当前位置信息和所述当前时刻输入第二控制策略模型,通过所述第二控制策略模型输出与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角;其中,所述第二控制策略模型的训练过程如下:获取训练集,所述训练集中的每个训练数据包括样本位置信息、样本时刻以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注俯仰角;针对每个所述训练数据,将所述训练数据对应的样本位置信息、样本时刻输入预设的深度学习模型,得到与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测俯仰角;基于与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测俯仰角以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注俯仰角,对所述预设的深度学习模型的模型参数进行更新;检测是否满足结束训练条件,如果是,则将训练得到的所述预设的深度学习模型作为所述第二控制策略模型,如果否,则继续训练下一个所述训练数据。
该技术方案的有益效果在于:将当前位置信息和当前时刻输入第二控制策略模型,可以获取可信度较高的预设俯仰角。通过对第二控制策略模型进行训练所得到的第二控制策略模型,用于预设俯仰角的获取,可以提高获取的精度。因此,上述实施方式可以取得高精度的预设俯仰角,智能化程度比较高。
在一些可选的实施例中,所述第一驱动机构是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;所述第二驱动机构是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;所述第一传动机构的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种;所述第二传动机构的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种。
该技术方案的有益效果在于:上述结构可以提供足够的驱动力,实现反射镜的俯仰角的调整,以及实现反射镜的水平轴向角度的调整。
在一些可选的实施例中,所述第一卷收部件和所述第二卷收部件在水平方向上的截面是圆形或椭圆形;所述第二卷收部件设置有容置部,所述容置部被配置成容置所述第一卷收部件。
该技术方案的有益效果在于:当第一卷收部件和第二卷收部件在水平方向上的截面是圆形或椭圆形时,第一卷收部件和第二卷收部件相对旋转运动,柔性导电体在第一表面和第二表面收到的作用力更均衡,与第一表面和第二表面的结合更牢固。
第三方面,本申请提供了一种加工系统,包括上述任一项的卷收装置,第一卷收部件和第二卷收部件平行设置,所述第一卷收部件和所述第二卷收部件的其中一个固定设置有加工工具,另一个可拆卸地设置有工件,所述加工系统用于所述工件的加工过程;所述控制器采用如下方式控制第一驱动机构:基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件;基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构。
该技术方案的有益效果在于:设置包括卷收装置的加工系统,可以避免第一卷收部件和第二卷收部件相对运动距离过大,造成柔性导电体的故障。由此,上述加工系统可以降低故障率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请实施例提供的卷收装置的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的又一卷收装置的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一卷收装置的结构示意图;
图4是本申请实施例一提供另一卷收装置的部分结构示意图;
图5是本申请实施例一提供的控制器执行步骤的部分流程示意图;
图6是本申请实施例二提供的控制器执行步骤的部分流程示意图;
图7是本申请实施例二提供的获取第一控制策略的流程示意图;
图8是本申请实施例二提供的获取预设姿态的流程示意图;
图9是本申请实施例二提供的第一控制策略模型的训练步骤的流程图;
图10是本申请实施例二提供的又一控制器执行步骤的部分流程示意图;
图11是本申请实施例二提供的获取第二控制策略的流程示意图;
图12是本申请实施例二提供的又一获取预设俯仰角的流程示意图;
图13是本申请实施例二提供的第二控制策略模型的训练步骤的流程图;
图14是本申请实施例三提供的控制器执行步骤的部分流程示意图。
图中:10、卷收装置;100、第一卷收部件;200、第二卷收部件;300、柔性导电体;400、第一传动机构;500、第一驱动机构;600、状态传感器;700、控制器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
实施例一:
参见图1、图2和图3,本实施例一提供了一种卷收装置10,包括第一卷收部件100、第二卷收部件200、柔性导电体300、第一传动机构400、第一驱动机构500、状态传感器600和控制器700。
所述第一卷收部件100和所述第二卷收部件200间隔设置且可相对运动,所述第一卷收部件100具有朝向所述第二卷收部件200的第一表面,所述第二卷收部件200具有朝向所述第一卷收部件100的第二表面。第一表面和第二表面可以是平滑的,也可以是不平滑的。
其中图1提供了一种第一卷收部件100和第二卷收部件200可相对旋转运动的卷收装置10,图2提供了一种第一卷收部件100和第二卷收部件200可相对直线运动的卷收装置10。
所述柔性导电体300位于所述第一卷收部件100和所述第二卷收部件200之间,所述柔性导电体300的第一端与所述第一卷收部件100的第一表面相连接且延伸至所述第一驱动机构500,所述柔性导电体300的第二端与所述第二卷收部件200的第二表面相连接且延伸至所述控制器700,以使所述第一驱动机构500获得电力;所述柔性导电体300可分离地结合在所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面。第一驱动机构500可以是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种。
所述第一传动机构400连接所述第一卷收部件100或第二卷收部件200,所述第一传动机构400被配置成实现所述第一卷收部件100和所述第二卷收部件200相对运动。第一传动机构400可以的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种。
参见图1,第一传动机构400可以实现第一卷收部件100相对第二卷收部件200顺时针旋转;参见图2,第一传动机构400可以实现第二卷收部件200相对第一卷收部件100向左平移。同样,第一传动机构400也可以实现第一卷收部件100相对第二卷收部件200逆时针旋转;或实现第二卷收部件200相对第一卷收部件100进行顺时针或逆时针旋转;或实现第二卷收部件200相对第一卷收部件100向右平移;或实现第一卷收部件100相对第二卷收部件200向右平移或向左平移。本申请不以此为限。
所述第一驱动机构500被配置成驱动所述第一传动机构400。
所述状态传感器600被配置成获取所述卷收装置10的状态检测信息。
所述控制器700与所述状态传感器600电连接,所述控制器700通过所述柔性导电体300与所述第一驱动机构500电连接,所述控制器700被配置成基于所述状态检测信息,控制所述第一驱动机构500。
其中,所述状态传感器600可以是距离传感器或图像传感器,当状态传感器600是距离传感器时,可以是红外距离传感器、激光距离传感器或超声波距离传感器中的任意一种;当状态传感器600时图像传感器时,可以是CCD(Charge-coupled Device电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor互补金属氧化物半导体)图像传感器中的任意一种。
通过距离传感器或图像传感器可以快速获知柔性导电体300与第一卷收部件100的第一表面相结合的长度、柔性导电体300与第二卷收部件200的第二表面相结合的长度、柔性导电体300的第一端的位移距离和柔性导电体300的第二端的位移距离。状态传感器600也可以选用低成本的行程开关(位置开关),但是行程开关依附于机械运动部件的碰撞使来实现状态的检测,检测结果的延迟比较大,误动作时有发生。当状态传感器600是距离传感器或图像传感器时,可以及时和准确的获得状态检测信息。
发明人发现,现有技术卷收电缆的过程杂乱,电缆容易和自身或设备产生卷绕,导致设备故障。柔性导电体300可分离地结合在所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面,可以实现相比现有技术更有序的卷收效果,进而降低了设备故障率。
由此,基于状态检测信息控制第一驱动机构500,实现对第一卷收部件100和第二卷收部件200之间相对运动的自动管理,智能化程度高;在卷收过程中运动部件的工作行程不会受到柔性导电体300的阻碍,柔性导电体300可分离地结合在所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面,实现有序的卷收效果。由此,在柔性导电体300频繁卷收的场景下,上述卷收装置10故障率低,更易于管理。
参见图5,所述控制器700可以采用步骤S101至步骤S102,以控制所述第一驱动机构500:
步骤S101、基于所述状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示所述柔性导电体是否满足停止运动条件。其中,状态检测信息是利用状态传感器600检测得到的,控制器700可以接收状态传感器600发送的状态检测信息。
步骤S102、基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构500,以使所述第一驱动机构500根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构400。
第一控制策略可以是第一驱动机构500驱动第一传动机构400,以使第一卷收部件100和第二卷收部件200进行相对旋转或直线等运动。第一控制策略也可以是第一驱动机构500停止驱动第一传动机构400,使第一卷收部件100和第二卷收部件200保持静止。
由此,基于所述状态检测信息获取当前状态信息,通过当前状态信息获取第一控制策略,通过第一控制策略实现第一驱动机构500的控制。由此,可以实现对第一驱动机构500实时的控制。
在一些实施方式中,所述柔性导电体300可以是可分离地吸附或粘附在所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面。柔性导电体300吸附或粘附在第一卷收部件100的第一表面和第二卷收部件200的第二表面,柔性导电体300在卷收过程中不容易出现缠绕。
现有技术中,常规电缆的卷收,如果不借助人力干预,线缆很容易与设备缠绕或与自身缠绕,如果不能及时发现很容易导致线缆被拉扯损坏。特别在电缆通电的情况下,一旦因卷收造成线缆缠绕,线缆容易发热,会有发生火灾的危险。使用上述卷收装置10,大大降低了安全风险,提升了整体结构的安全性能。
由此,当第一卷收部件100和第二卷收部件200相对运动时,柔性导电体300将会吸附或粘附在第一表面或第二表面上,提高了卷收装置10的安全性。
在一具体应用中,在第一卷收部件100的第一表面和第二卷收部件200的第二表面设置魔术贴刺毛,在柔性导电体300的外表面设置魔术贴倒钩。通过魔术贴的刺毛和倒钩的设置,可以使柔性导电体300可分离地粘附在第一表面和第二表面。在另一具体应用中,魔术贴的刺毛和倒钩的设置可以是相反的,即,在第一卷收部件100的第一表面和第二卷收部件200的第二表面设置魔术贴倒钩,在柔性导电体300的外表面设置魔术贴刺毛。
在另一具体应用中,所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面还可以是磁吸式表面,所述柔性导电体300设置有磁性部件,当第一卷收部件100和第二卷收部件200相对运动时,柔性导电体300将会因磁性作用力有序吸附在第一表面和/或第二表面上。为了实现柔性导电体300的多圈吸附,柔性导电体300上下两个表面的磁性可以是相反的。
其中,第一表面和第二表面分别可以是设有均匀分布的磁条的平面,也可以是通电后在内部的磁感线圈作用下,能够产生磁力的平面。
柔性导电体300可以是第一柔性电缆,包括绝缘封装层以及设置于绝缘封装层内的至少一根导线和磁性部件。磁性部件可以是一根和导线并行的磁铁,也可以是在与导线平行方向设置的多个间隔的磁铁。当柔性导电体300较宽时,磁性部件可以是多根与导线平行方向设置的磁铁,这样能够保证柔性导电体300分别与第一表面和第二表面的吸附作用力分布均匀。绝缘封装层选用绝缘材料制成。其中,当绝缘封装层内设置有多根导线时,多根导线之间是相互绝缘的。
柔性导电体300还可以是第二柔性电缆,包括绝缘封装层、设置于绝缘封装层内的至少一根导线、设置于绝缘封装层外的磁性部件,所述导线沿柔性导电体300长度方向封装在绝缘封装层内,磁性部件沿柔性导电体300长度方向结合在绝缘封装层上。磁性部件可以连接在柔性导电体300的两侧外部,或连接在分别与第一表面和第二表面吸附的柔性导电体300的接触面上。磁性部件可以通过胶水粘合在绝缘封装层上;绝缘封装层内部的导线也可以是单独封装的,可以保证导线完整的密闭性,同时有效的防止通过导线的电信号受到外部干扰;还可以利用现有电缆,将磁性部件粘合在现有电缆上,形成第二柔性电缆。绝缘封装层选用绝缘材料制成。
柔性导电体300还可以是第三柔性电缆,包括至少一根导线和具有磁吸作用的绝缘封装层(磁性部件),导线沿柔性导电体300长度方向封装在绝缘封装层内。绝缘封装层的内部含有磁性材料,同时内部和导线的连接处优选为绝缘材料。绝缘封装层的磁性对导线的影响小,不影响电力或信号的传输。
另外,在实际应用中,当第一表面和第二表面分别是设有均匀分布的磁条的平面,或者通电后在内部的磁感线圈作用下能够产生磁力的平面时,柔性导电体300可以包括铁磁材料,第一表面和第二表面分别对铁磁材料产生磁性吸力;或者第一表面和第二表面分别是铁磁材料,柔性导电体300包括磁性材料,柔性导电体300对第一表面和第二表面产生磁性吸力。以上结构均能实现所述柔性导电体300可分离地结合在所述第一卷收部件100的第一表面和所述第二卷收部件200的第二表面的效果,本申请不以此为限。
参见图4,在一具体应用中,柔性导电体300包括具有磁吸作用的磁性部件,第一卷收部件100的第一表面是铁磁材料。当柔性导电体300呈多圈卷收状态时,柔性导电体300具有相对的第三表面和第四表面,第三表面与第四表面的磁性可以是相反的。第一卷收部件100、第二卷收部件200分别和柔性导电体300之间产生磁性作用力,柔性导电体300会在距离第一卷收部件100的第一表面很小距离时主动吸附过去。同样,第二卷收部件200的第二表面是铁磁材料时,也有相同的效果。因此,特别在第一卷收部件100和/或第二卷收部件200频繁运动时,柔性导电体300主动吸附的速度更快、结合效果更好。
在一些实施方式中,所述停止运动条件可以是以下任意一种:所述柔性导电体300与所述第一卷收部件100的第一表面相结合的长度不小于第一预设长度;所述柔性导电体300与所述第二卷收部件200的第二表面相结合的长度不小于第二预设长度。本实施例对第一预设长度和第二预设长度的取值不做限定,例如第一预设长度和第二预设长度可以取3厘米、5厘米或10厘米。
在一具体应用中,第一预设长度取值10厘米。当柔性导电体300与第一表面结合的长度在10厘米时满足停止运动条件,避免运动状态的卷收部件(可能是第一卷收部件,也可能是第二卷收部件)继续运动使柔性导电体300与第一表面脱离连接,进而影响第一驱动机构500和控制器700通过柔性导电体300所实现的电连接。类似地,第二预设长度的设置能够避免运动状态的卷收部件继续运动使柔性导电体300与第二表面脱离连接,在此不做赘述。
所述停止运动条件还可以是以下任意一种:所述第一卷收部件100运动且所述第二卷收部件200静止,所述柔性导电体300的第一端的移动路径长度不大于第三预设长度;所述第二卷收部件200运动且所述第一卷收部件100静止,所述柔性导电体300的第二端的位移距离不大于第四预设长度。
本实施例对第三预设长度和第四预设长度的取值不做限定,第三预设长度和第四预设长度可以取30厘米、50厘米或100厘米。
在一具体应用中,第一卷收部件100运动且第二卷收部件200静止,柔性导电体300的长度为100厘米,第三预设长度取值80厘米。当柔性导电体300的第一端的移动路径长度为80厘米时满足停止运动条件,第一卷收部件100停止运动可以避免柔性导电体300与第一表面脱离连接,进而影响驱动机构和控制器700通过柔性导电体300所实现的电连接。类似地,第四预设长度的设置能够避免运动状态的第二卷收部件继续运动使柔性导电体300与第二表面脱离连接,在此不做赘述。
由此,通过设置多种停止运动条件,避免了第一卷收部件100和第二卷收部件200相对运动时柔性导电体300脱离第一表面和/或第二表面,使卷收装置10在使用时更稳定。
在一具体应用中,卷收装置10还可以包括警报装置,警报装置与控制器700相连接;当控制器700检测到满足停止运动条件,控制器700可以通过警报装置发出警示信号。警报装置可以是声光报警仪、网络报警器等,警示方式可以是蜂鸣声警报、警报信息推送等中的任一种,以提醒使用人员。
在设备的各种传动机构中,传统的卷收装置例如拖链或滑环,使用时占用空间大。上述实施例中的卷收装置10可以应用于设备的各种传动部件中,替代传统的卷收装置。例如,卷收装置应用在机械手臂的转动部位,当本实施例中的卷收装置10应用于机械手臂时,转动部位的内外层可以作为第一卷收部件100和第二卷收部件200,线缆收容在第一卷收部件100和第二卷收部件200之间,相对于现有技术中线缆暴漏在外部的情况,提高了线缆的安全性;同时还可以满足转动部位进行多圈的旋转,在转动部位旋转时线缆没有缠绕的风险。例如,卷收装置10应用在汽车方向盘线缆卷收中,相比现有技术中通过时钟弹簧等手段避免线缆缠绕,上述实施例中的卷收装置10可以使线缆圈与圈之间自动吸附或粘附,体积控制的更好。
实施例二:
参见图1和图3,本实施例二提供了一种采光系统,包括实施例一的卷收装置10,第一卷收部件100设置在第二卷收部件200的内部,所述采光系统用于管道式采光。
所述采光系统还包括:定位模块,所述定位模块被配置成获取当前位置信息;反射镜,所述反射镜和第一卷收部件100转动连接,所述反射镜被配置成反射外部光线。
其中,定位模块可以包括GPS(全球定位系统)模块、Galileo(伽利略定位系统)模块和GLONASS(格洛纳斯系统)模块、BDS(北斗卫星导航系统,简称北斗系统)模块中的任意一种。反射镜可以是铝膜反射镜、银膜反射镜或金膜反射镜。
参见图6,所述控制器700执行步骤S103至步骤S104,以控制第一驱动机构500。
步骤S103、基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件。
步骤S104、在所述当前状态信息指示所述柔性导电体300不满足停止运动条件时,基于所述当前位置信息和当前时刻,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构500,以使所述第一驱动机构500根据所述第一控制策略控制第一传动机构400,所述第一传动机构400被配置成实现所述第一卷收部件100和第二卷收部件200之间的旋转运动,以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。
本实施例二中的卷收装置10和实施例一中的卷收装置10的结构和功能基本相同,故在此不予赘述。本实施例中的位置信息可以是经纬度坐标,也可以是地区名称等,例如位置信息可以是120°E 30°N、110°E 35°N、北京海淀区、巴黎,本实施例不以此为限。
本实施例二中的采光系统可以安装到采光管道的采光管口,光线可以通过反射镜的反射以提供足量光线,并将光线反射到与第一卷收部件100相连接的采光管道中。
在一具体应用中,安装人员进行采光系统的安装,基于所获取的当前位置信息和当前时刻获取第一控制策略并发送至第一驱动机构500,通过第一控制策略使第一驱动机构500控制第一传动机构400,以使第一卷收部件100旋转运动。第一卷收部件100的旋转运动可以实现反射镜在水平面的角度变化(指偏航角、偏差角或者方位角),以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。
在另一具体应用中,安装完成的采光系统可以根据当前时刻的变化调整第一控制策略,使第一驱动机构500根据第一控制策略控制所述第一传动机构400,以使第一卷收部件100旋转运动。反射镜的水平轴向可以随着时刻变化保持与太阳方向的垂直,当反射镜的水平轴向垂直于太阳方向时,反射镜单位时间内所获得的太阳辐射能数值更高。
由此,基于定位模块获取的当前位置信息和当前时刻来确定第一控制策略,第一驱动机构500根据第一控制策略对第一传动机构400进行控制,可以实现第一卷收部件100和第二卷收部件200之间的旋转运动以使反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。
参见图7,在一些实施方式中,所述控制器700可以通过步骤S201~S202以获取所述第一控制策略。
步骤S201、获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件100的预设姿态。
步骤S202、基于获取到的所述第一卷收部件100的预设姿态,获取所述第一控制策略。
其中,预设姿态可以是第一卷收部件100的方位角或者水平偏差角。当预设姿态是第一卷收部位的方位角时,可以选择真方位角、磁方位角或坐标方位角中的任一种。由于第一卷收部件100和反射镜转动连接,在同一时刻、通一姿态时,反射镜的水平轴和太阳方向的角度是固定值。
由此,通过获取第一控制策略以使第一卷收部件100和第二卷收部件200之间旋转运动,以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向,不需要人工进行操作,智能化程度高。
在一些实施方式中,所述控制器700预先存储有多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设姿态,所述控制器700采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:
将所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与所述多个预设位置信息和预设时刻的组合进行匹配,当所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与其中一个组合相匹配时,获取所述其中一个组合所对应的预设姿态作为与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态。
由此,通过控制器700预先存储的多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设姿态,与当前位置信息和当前时刻的组合进行匹配,可以获取相对应的预设姿态。仅需控制器700预先存储信息,无需通过外部网络支持,本实施方式中的采光系统受环境影响小、稳定性好,预设数据存储在本地、响应速度快。
参见图8,在一些实施方式中,所述控制器700可以通过步骤S301~步骤S302获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态。
步骤S301、获取以位置信息和时刻为自变量,以所述第一卷收部件100的预设姿态为因变量的对应关系。
步骤S302、基于所述当前位置信息、所述当前时刻和所述对应关系,获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件100的预设姿态。
由此,通过当前位置信息、当前时刻和对应关系可以实时获取第一卷收部件100的预设姿态,无需通过外部网络支持,也无需占用控制器700过多存储空间。本实施方式中的采光系统对工作环境的适用性更强。
在一些实施方式中,所述控制器700还可以通过如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:
将所述当前位置信息和所述当前时刻输入第一控制策略模型,通过所述第一控制策略模型输出与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态。
参见图9,其中,所述第一控制策略模型可以是通过步骤S401~步骤S404训练得来的。
步骤S401、获取训练集,所述训练集中的每个训练数据包括样本位置信息、样本时刻以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态。
步骤S402、针对每个所述训练数据,将所述训练数据对应的样本位置信息、样本时刻输入预设的深度学习模型,得到与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态。
步骤S403、基于与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态,对所述预设的深度学习模型的模型参数进行更新。
步骤S404、检测是否满足预设的训练结束条件,如果是,则停止训练,并将训练得到的所述预设的深度学习模型作为所述第一控制策略模型,如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述预设的深度学习模型。
本实施例对预设的深度学习模型的网络结构不做限定,其可以是U型网络、CNN等。损失函数例如可以采用L1损失函数或者L2损失函数。本实施例对学习率不做限定,其可以根据用户需求来确定。
由此,将当前位置信息和当前时刻输入第一控制策略模型,可以获取可信度较高的预设姿态。通过对第一控制策略模型进行训练所得到的第一控制策略模型用于预设姿态的获取,可以提高获取的精度。因此,利用训练集对预设的深度学习模型进行训练,得到第一控制策略模型,第一控制策略模型可以由大量的训练数据训练得到,能够针对多种输入数据预测得到相应的第一控制策略,适用范围广,智能化水平高。通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该预设的深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的第一控制策略模型,可以实时生成对应的预设姿态,且预测精度较高
在一些实施方式中,所述采光系统还可以包括:第二传动机构,所述第二传动机构连接所述反射镜,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整;第二驱动机构400,所述第二驱动机构400被配置成驱动所述第二传动机构。
参见图10,所述控制器700还被配置成执行步骤S105~步骤S106。
步骤S105、获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的俯仰角。
步骤S106、基于获取到的所述反射镜的俯仰角,获取第二控制策略并发送至所述第二驱动机构400,以使所述第二驱动机构400根据所述第二控制策略控制所述第二传动机构,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整,以使太阳光经过反射镜反射的光线平行于所述第一卷收部件100的轴向。
由此,基于定位模块获取的当前位置信息和当前时刻来确定第二控制策略,第二驱动机构400根据第二控制策略对第二传动机构进行控制,可以实现反射镜的俯仰角的调整。不仅可以通过第一控制策略,在反射镜的水平轴向进行调整,还可以通过调整反射镜的俯仰角,使太阳光线经过反射镜反射后能够平行于采光管的方向进入采光管道。因此采光系统的采光效果更好。
在一具体应用中,反射镜可以包括铰链结构的铰接部。反射镜通过所述铰接部和所述第一卷收部件100铰接。当第一卷收部件100和反射镜通过铰接部连接时,铰接部占用空间小、成本低,铰接部运动时振动幅度小、反射镜的俯仰角调整的噪音控制得好。
参见图11,在一些实施方式中,所述控制器700通过步骤S501~步骤S502获取所述第二控制策略。
步骤S501、获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的预设俯仰角。
步骤S502、基于获取到的所述反射镜的预设俯仰角,获取所述第二控制策略。
其中,预设俯仰角可以是反射镜所在的平面相对于水平面(例如是大地水准面)的夹角。
由此,通过获取第二控制策略以使反射镜的俯仰角的调整,太阳光经过反射镜反射的光线平行于所述第一卷收部件100的轴向,不需要人工进行操作,智能化程度高。
在一些实施方式中所述控制器700预先存储有多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设俯仰角,所述控制器700采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角。
将所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与所述多个预设位置信息和预设时刻的组合进行匹配,当所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与其中一个组合相匹配时,获取所述其中一个组合所对应的预设俯仰角作为与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角。
由此,通过控制器700预先存储的多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设俯仰角,与当前位置信息和当前时刻的组合进行匹配,可以获取相对应的预设俯仰角。仅需控制器700预先存储信息,无需通过外部网络支持,本实施方式中的采光系统受环境影响小、稳定性好,预设数据存储在本地、响应速度快。
参见图12,在一些实施方式中,所述控制器700还可以通过步骤S601~步骤S602获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角。
步骤S601、获取以位置信息和时刻为自变量,以所述反射镜的预设俯仰角为因变量的对应关系。
步骤S602、基于所述当前位置信息、所述当前时刻和所述对应关系,获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的预设俯仰角。
由此,通过当前位置信息、当前时刻和对应关系可以实时获取反射镜的预设俯仰角,无需通过外部网络支持,也无需占用控制器700过多存储空间。本实施方式中的采光系统适用性更强。
在一些实施方式中,所述控制器700还可以采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角:
将所述当前位置信息和所述当前时刻输入第二控制策略模型,通过所述第二控制策略模型输出与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设俯仰角。
参见图13,所述第二控制策略模型可以是通过步骤S701~步骤S704训练得来的。
步骤S701、获取训练集,所述训练集中的每个训练数据包括样本位置信息、样本时刻以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注俯仰角。
步骤S702、针对每个所述训练数据,将所述训练数据对应的样本位置信息、样本时刻输入预设的深度学习模型,得到与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测俯仰角。
步骤S703、基于与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测俯仰角以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注俯仰角,对所述预设的深度学习模型的模型参数进行更新。
步骤S704、检测是否满足结束训练条件,如果是,则将训练得到的所述预设的深度学习模型作为所述第二控制策略模型,如果否,则继续训练下一个所述训练数据。
由此,将当前位置信息和当前时刻输入第二控制策略模型,可以获取可信度较高的预设俯仰角。通过对第二控制策略模型进行训练所得到的第二控制策略模型,用于预设俯仰角的获取,可以提高获取的精度。因此,利用训练集对预设的深度学习模型进行训练,得到第二控制策略模型,第二控制策略模型可以由大量的训练数据训练得到,能够针对多种输入数据预测得到相应的第二控制策略,适用范围广,智能化水平高。通过设计,建立适量的神经元计算节点和多层运算层次结构,选择合适的输入层和输出层,就可以得到预设的深度学习模型,通过该预设的深度学习模型的学习和调优,建立起从输入到输出的函数关系,虽然不能100%找到输入与输出的函数关系,但是可以尽可能地逼近现实的关联关系,由此训练得到的第二控制策略模型,可以实时生成对应的预设俯仰角,且预测精度较高
在一些实施方式中,所述第一卷收部件100和所述第二卷收部件200在水平方向上的截面可以是圆形或椭圆形。所述第二卷收部件200设置有容置部,所述容置部被配置成容置所述第一卷收部件100。第一卷收部件100和第二卷收部件200在水平方向上的截面分别也可以是其它任意形状,本申请不以此为限。当第一卷收部件100和第二卷收部件200在水平方向上的截面是圆形或椭圆形时,第一卷收部件100和第二卷收部件200相对旋转运动,柔性导电体300在第一表面和第二表面收到的作用力更均衡,与第一表面和第二表面的结合更牢固。
在一些实施方式中,所述第一驱动机构500是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;所述第二驱动机构400是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;所述第一传动机构400的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种;所述第二传动机构的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种。
由此,上述结构可以提供足够的驱动力,实现反射镜的俯仰角的调整,以及实现反射镜的水平轴向角度的调整。
实施例三:
参见图2和图3,本实施例三提供了一种加工系统,包括实施例一中的卷收装置10,第一卷收部件100和第二卷收部件200平行设置,所述第一卷收部件100和所述第二卷收部件200的其中一个固定设置有加工工具,另一个可拆卸地设置有工件,所述加工系统用于所述工件的加工过程。
参见图14,所述控制器700执行步骤S108~步骤S109以控制第一驱动机构500:
步骤S107、基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件;
步骤S108、基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构500,以使所述第一驱动机构500根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构400。
本实施例三中的卷收装置10和实施例一中的卷收装置10的结构和功能基本相同,故在此不予赘述。
在一具体应用中,加工系统应用于铣床,第一卷收部件100用于固定铣刀,第二卷收部件200用于固定加工件,第一传动机构400连接第一卷收部件100。当前状态信息指示的柔性导电体300不满足停止运动条件时,第一卷收部件100相对第二卷收部件200运动以使铣刀作用在加工件上,实现加工件的机加工。当前状态信息指示的柔性导电体300满足停止运动条件时,第一卷收部件100停止运动,避免了柔性导电体300发生拉扯。
由此,设置包括卷收装置10的加工系统,可以避免第一卷收部件100和第二卷收部件200相对运动距离过大,造成柔性导电体300的故障。由此,上述加工系统可以降低故障率。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是被配置成区别类似的对象,而不必被配置成描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时,该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件,或者可以存在中间部件。然而,当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时,不存在中间部件。为此,术语“连接”可以指物理连接、电气连接等,并且具有或不具有中间部件。
本申请从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,已符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本申请以上的说明书及说明书附图,仅为本申请的较佳实施例而已,并非以此局限本申请,因此,凡一切与本申请构造,装置,特征等近似、雷同的,即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。
Claims (15)
1.一种卷收装置,其特征在于,包括第一卷收部件、第二卷收部件、柔性导电体、第一传动机构、第一驱动机构、状态传感器和控制器;
所述第一卷收部件和所述第二卷收部件间隔设置且可相对运动,所述第一卷收部件具有朝向所述第二卷收部件的第一表面,所述第二卷收部件具有朝向所述第一卷收部件的第二表面;
所述柔性导电体位于所述第一卷收部件和所述第二卷收部件之间,所述柔性导电体的第一端与所述第一卷收部件的第一表面相连接且延伸至所述第一驱动机构,所述柔性导电体的第二端与所述第二卷收部件的第二表面相连接且延伸至所述控制器,以使所述第一驱动机构获得电力;所述柔性导电体可分离地结合在所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面;
所述第一传动机构连接所述第一卷收部件或第二卷收部件,所述第一传动机构被配置成实现所述第一卷收部件和所述第二卷收部件之间的相对运动;
所述第一驱动机构被配置成驱动所述第一传动机构;
所述状态传感器被配置成获取所述卷收装置的状态检测信息;
所述控制器与所述状态传感器电连接,所述控制器还通过所述柔性导电体与所述第一驱动机构电连接,所述控制器被配置成基于所述状态检测信息,控制所述第一驱动机构。
2.根据权利要求1所述的卷收装置,其特征在于,所述控制器采用如下方式控制所述第一驱动机构:
基于所述状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示所述柔性导电体是否满足停止运动条件;
基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构。
3.根据权利要求1所述的卷收装置,其特征在于,所述柔性导电体可分离地吸附在所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面;
所述第一卷收部件的第一表面和所述第二卷收部件的第二表面为磁吸式表面,所述柔性导电体设置有磁性部件。
4.根据权利要求2所述的卷收装置,其特征在于,所述停止运动条件是以下任意一种:
所述柔性导电体与所述第一卷收部件的第一表面相结合的长度不小于第一预设长度;
所述柔性导电体与所述第二卷收部件的第二表面相结合的长度不小于第二预设长度;
所述第一卷收部件运动且所述第二卷收部件静止,所述柔性导电体的第一端的移动路径长度不大于第三预设长度;
所述第二卷收部件运动且所述第一卷收部件静止,所述柔性导电体的第二端的位移距离不大于第四预设长度。
5.根据权利要求1所述的卷收装置,其特征在于,所述状态传感器是距离传感器或图像传感器。
6.一种采光系统,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的卷收装置,第一卷收部件设置在第二卷收部件的内部,所述采光系统用于管道式采光;
所述采光系统还包括:
定位模块,所述定位模块被配置成获取当前位置信息;
反射镜,所述反射镜和第一卷收部件转动连接,所述反射镜被配置成反射外部光线;
所述控制器采用如下方式控制第一驱动机构:
基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件;
在所述当前状态信息指示所述柔性导电体不满足停止运动条件时,基于所述当前位置信息和当前时刻,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制第一传动机构,所述第一传动机构被配置成实现所述第一卷收部件和第二卷收部件之间的旋转运动,以使所述反射镜的水平轴向垂直于太阳方向。
7.根据权利要求6所述的采光系统,其特征在于,所述控制器采用如下方式获取所述第一控制策略:
获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件的预设姿态;
基于获取到的所述第一卷收部件的预设姿态,获取所述第一控制策略。
8.根据权利要求7所述的采光系统,其特征在于,所述控制器预先存储有多个预设位置信息和预设时刻的组合以及每个组合对应的预设姿态,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:
将所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与所述多个预设位置信息和预设时刻的组合进行匹配,当所述当前位置信息和所述当前时刻的组合与其中一个组合相匹配时,获取所述其中一个组合所对应的预设姿态作为与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态。
9.根据权利要求7所述的采光系统,其特征在于,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:
获取以位置信息和时刻为自变量,以所述第一卷收部件的预设姿态为因变量的对应关系;
基于所述当前位置信息、所述当前时刻和所述对应关系,获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述第一卷收部件的预设姿态。
10.根据权利要求7所述的采光系统,其特征在于,所述控制器采用如下方式获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态:
将所述当前位置信息和所述当前时刻输入第一控制策略模型,通过所述第一控制策略模型输出与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的预设姿态;
其中,所述第一控制策略模型的训练过程如下:
获取训练集,所述训练集中的每个训练数据包括样本位置信息、样本时刻以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态;
针对每个所述训练数据,将所述训练数据对应的样本位置信息、样本时刻输入预设的深度学习模型,得到与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态;
基于与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的预测姿态以及与所述样本位置信息和所述样本时刻相对应的标注姿态,对所述预设的深度学习模型的模型参数进行更新;
检测是否满足预设的训练结束条件,如果是,则停止训练,并将训练得到的所述预设的深度学习模型作为所述第一控制策略模型,如果否,则利用下一个所述训练数据继续训练所述预设的深度学习模型。
11.根据权利要求6所述的采光系统,其特征在于,所述采光系统还包括:
第二传动机构,所述第二传动机构连接所述反射镜,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整;
第二驱动机构,所述第二驱动机构被配置成驱动所述第二传动机构;
所述控制器还被配置成:
获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的俯仰角;
基于获取到的所述反射镜的俯仰角,获取第二控制策略并发送至所述第二驱动机构,以使所述第二驱动机构根据所述第二控制策略控制所述第二传动机构,所述第二传动机构被配置成实现所述反射镜的俯仰角的调整,以使太阳光经过反射镜反射的光线平行于所述第一卷收部件的轴向。
12.根据权利要求11所述的采光系统,其特征在于,所述控制器采用如下方式获取所述第二控制策略:
获取与所述当前位置信息和所述当前时刻相对应的所述反射镜的预设俯仰角;
基于获取到的所述反射镜的预设俯仰角,获取所述第二控制策略。
13.根据权利要求11所述的采光系统,其特征在于,所述第一驱动机构是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;
所述第二驱动机构是气缸、油缸、推杆、齿条和直线电机中的任意一种;
所述第一传动机构的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种;
所述第二传动机构的传动方式是链传动、皮带传动或齿轮传动中的任一种。
14.根据权利要求6所述的采光系统,其特征在于,所述第一卷收部件和所述第二卷收部件在水平方向上的截面是圆形或椭圆形;
所述第二卷收部件设置有容置部,所述容置部被配置成容置所述第一卷收部件。
15.一种加工系统,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的卷收装置,第一卷收部件和第二卷收部件平行设置,所述第一卷收部件和所述第二卷收部件的其中一个固定设置有加工工具,另一个可拆卸地设置有工件,所述加工系统用于所述工件的加工过程;
所述控制器采用如下方式控制第一驱动机构:
基于状态检测信息,获取当前状态信息,所述当前状态信息用于指示柔性导电体是否满足停止运动条件;
基于所述当前状态信息,获取第一控制策略并发送至所述第一驱动机构,以使所述第一驱动机构根据所述第一控制策略控制所述第一传动机构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111629068.2A CN114394460A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 卷收装置、采光系统及加工系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111629068.2A CN114394460A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 卷收装置、采光系统及加工系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114394460A true CN114394460A (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81229575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111629068.2A Pending CN114394460A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 卷收装置、采光系统及加工系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114394460A (zh) |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102874705A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-16 | 三一重工股份有限公司 | 多个卷扬的同步控制系统及方法 |
CN203779227U (zh) * | 2014-03-19 | 2014-08-20 | 上海秋乐实业有限公司 | 铣床自动分度机构 |
CN203779233U (zh) * | 2014-03-25 | 2014-08-20 | 上海秋乐实业有限公司 | 铣床自动进退刀机构 |
CN105584880A (zh) * | 2014-11-12 | 2016-05-18 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种柔性带状材料的连续卷绕控制系统及其控制方法 |
TWM533809U (en) * | 2016-04-01 | 2016-12-11 | Shih-Liang Chang | Cell |
CN106829602A (zh) * | 2012-03-21 | 2017-06-13 | 冲电气工业株式会社 | 介质处理装置 |
CN109132671A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 中山市铧禧电子科技有限公司 | 自动调节驱动的卷胶带输送装置 |
CN109605755A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-12 | 安徽工程大学 | 一种3d打印装置 |
CN208866471U (zh) * | 2018-07-30 | 2019-05-17 | 青岛海之冠汽车配件制造有限公司 | 飞轮大外圆信号槽的自动加工装置 |
CN110921538A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-27 | 三一汽车起重机械有限公司 | 卷扬系统及起重机 |
CN111243438A (zh) * | 2020-02-07 | 2020-06-05 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示装置 |
CN111312976A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-06-19 | 新余赣锋电子有限公司 | 一种任意方位出导线封装的软包电芯 |
CN211060039U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-07-21 | 苏州晔程建筑科技有限公司 | 一种管道式采光管增强装置 |
CN212366373U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-01-15 | 东莞市富庆电子线材有限公司 | 一种磁铁吸附便收纳数据线 |
CN112468623A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN112492780A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN113050356A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-29 | 广西中光影光电有限公司 | 磁悬浮式卷收装置 |
CN113411427A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-17 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN217239867U (zh) * | 2021-12-28 | 2022-08-19 | 苏州晔程建筑科技有限公司 | 一种运动机构 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111629068.2A patent/CN114394460A/zh active Pending
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106829602A (zh) * | 2012-03-21 | 2017-06-13 | 冲电气工业株式会社 | 介质处理装置 |
CN102874705A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-16 | 三一重工股份有限公司 | 多个卷扬的同步控制系统及方法 |
CN203779227U (zh) * | 2014-03-19 | 2014-08-20 | 上海秋乐实业有限公司 | 铣床自动分度机构 |
CN203779233U (zh) * | 2014-03-25 | 2014-08-20 | 上海秋乐实业有限公司 | 铣床自动进退刀机构 |
CN105584880A (zh) * | 2014-11-12 | 2016-05-18 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种柔性带状材料的连续卷绕控制系统及其控制方法 |
TWM533809U (en) * | 2016-04-01 | 2016-12-11 | Shih-Liang Chang | Cell |
CN208866471U (zh) * | 2018-07-30 | 2019-05-17 | 青岛海之冠汽车配件制造有限公司 | 飞轮大外圆信号槽的自动加工装置 |
CN109132671A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 中山市铧禧电子科技有限公司 | 自动调节驱动的卷胶带输送装置 |
CN109605755A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-12 | 安徽工程大学 | 一种3d打印装置 |
CN111312976A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-06-19 | 新余赣锋电子有限公司 | 一种任意方位出导线封装的软包电芯 |
CN211060039U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-07-21 | 苏州晔程建筑科技有限公司 | 一种管道式采光管增强装置 |
CN110921538A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-03-27 | 三一汽车起重机械有限公司 | 卷扬系统及起重机 |
CN111243438A (zh) * | 2020-02-07 | 2020-06-05 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示装置 |
CN212366373U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-01-15 | 东莞市富庆电子线材有限公司 | 一种磁铁吸附便收纳数据线 |
CN112468623A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-09 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN112492780A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN113050356A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-29 | 广西中光影光电有限公司 | 磁悬浮式卷收装置 |
CN113411427A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-17 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
CN217239867U (zh) * | 2021-12-28 | 2022-08-19 | 苏州晔程建筑科技有限公司 | 一种运动机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9893574B2 (en) | Multi-degree of freedom spherical actuator | |
JP6154539B2 (ja) | ペイロード搭載プラットフォーム | |
JP6310569B2 (ja) | 支持機構 | |
CN109774507B (zh) | 一种小型无人机恒张力供电系统 | |
JP2017501667A (ja) | モータ、モータを用いたジンバル、及びジンバルを用いた撮影装置 | |
CN107697286A (zh) | 无人机、其控制系统及方法,以及无人机降落控制方法 | |
US20050268835A1 (en) | Device for controlling steering of a towed underwater object | |
JP2019505426A (ja) | プロペラ整列装置 | |
KR102117111B1 (ko) | 테더 드론을 지원하는 지상 스테이션 및 이를 포함하는 테더 드론 시스템 | |
JP2013529558A (ja) | ヘキサポッド | |
US10053230B2 (en) | Magnetic levitation obstacle avoidance device and magnetic levitation holder | |
CN109268621A (zh) | 基于电致动材料驱动的管道检测机器人、管道检测系统 | |
US20160005159A1 (en) | Enhanced Accuracy for Tracking Tethered Airborne Vehicles | |
KR20210022261A (ko) | 유전 전원공급장치를 이용한 테더 드론 시스템 | |
CN105874349A (zh) | 探测装置、探测系统、探测方法,以及可移动设备 | |
CN114394460A (zh) | 卷收装置、采光系统及加工系统 | |
US20220412456A1 (en) | Belt-driven rotating sensor platform for autonomous vehicles | |
CN208102365U (zh) | 一种无人机倾斜摄像拍照装置 | |
US20210013829A1 (en) | Slew drive with integrated sensors and transducers | |
CN203131382U (zh) | 载体装置 | |
CN211281423U (zh) | 一种水下巡检系统 | |
JP7236931B2 (ja) | ドローンシステム | |
CN104075093A (zh) | 载体装置 | |
CN110347172B (zh) | 一种地面角度检测装置、地面控制装置、系留无人机的控制系统 | |
CN108324521B (zh) | 一种基于物联网的具有收缩功能的智能型盲人杖机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |