CN117308775B - 一种用于链条提升机构定位和静止检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于链条提升机构定位和静止检测方法和系统，其中，方法包括：控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作，通过第一转换速度、第二转换速度和第三转换速度控制执行器逐步减速到达目标位置。本发明能够有效防止执行器直接进行减速产生的不稳定情况，并且无需复杂的结构部件和计算方法，易于大规模推广。

Description

一种用于链条提升机构定位和静止检测方法和系统
技术领域
本发明涉及链条提升机构控制技术领域，尤其是指一种用于链条提升机构定位和静止检测方法和系统。
背景技术
现有的MTL(维护升降机)提升系统中，定位方式为：执行器接收到中央处理器的命令后，先执行第一段速快速朝目标位置移动。当检测到第一个减速感应器时，执行器会执行第二段速慢速移动到停止感应器位置，当感应到停止感应器后，执行器立即停止，执行器伸出抱死轨道；在此控制方案中，因为靠停止感应器判断执行器到位，会存在从慢速减速到停止这段的随机误差，导轨在停止状态是否完全抱死也是没办法确认的，不仅如此，现有MTL(维护升降机)中执行器的减速到目标位置不够稳定，会损坏执行器的耐用性。
综上所述，现有的MTL提升系统中，依靠感应器减速，停止难以保障定位的精确性。并且执行器减速到目标位置的过程不够稳定，会损坏执行器的耐用性，增加后期的维护成本。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中MTL提升系统的执行器减速至目标位置存在减速不稳定，以及克服无法确认执行器是否和轨道完全抱死的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于链条提升机构定位和静止检测方法，包括：
控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时，控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：在链条提升机构中轨道2/3处至目标位置的距离；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时，计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时，控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：在链条提升机构中轨道14/15处至目标位置的距离；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时，计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时，计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置。
在本发明的一个实施例中，所述第一转换速度VT1的公式为：
VT1＝V1-(1/2*J)*((X-Y)/(V1-V2))2
其中，J表示执行器的加加速度。
在本发明的一个实施例中，所述第二转换速度VT2的公式为：
VT2＝V2-(1/2*J)*((X-Z)/V2)2
其中，J表示执行器的加加速度。
在本发明的一个实施例中，所述第三转换速度VT3的公式为：
VT3＝K*(X/Tt)
其中，K表示速度转换系数，Tt表示用于计算速度的中央处理器固定扫描周期。
在本发明的一个实施例中，还包括判断执行器是否运行至目标位置的步骤：
当执行器到达目标位置时，执行器抱死轨道且执行器运行速度为0；
当执行器到达目标位置、执行器未抱死轨道且继续向前运行到预设长度时，则控制执行器停止并发出报警。
在本发明的一个实施例中，所述第一位置差值LX1为50mm，所述第二位置差值LX2为50mm。
在本发明的一个实施例中，所述第一段速度V1为第一常数，所述第二段速度V2为第二常数。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于链条提升机构定位和静止检测系统，包括：
控制与获取模块：用于控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并通过激光测距传感器获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
第一判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：在链条提升机构中轨道2/3处至目标位置的距离；
第二判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
第三判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时，通过中央处理器控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：在链条提升机构中轨道轨道14/15处至目标位置的距离；
第四判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
第五判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时，通过中央处理器计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明创造性地构建了第一转换速度、第二转换速度和第三转换速度，能够基于三个转换速度控制执行器逐步减速到达目标位置，能够有效防止执行器直接进行减速产生的不稳定情况；
本发明构建的第一转换速度和第二转换速度由于引入了加加速度，使得其减速效果不是呈直线型减速，而是呈S型减速，S型减速具有稳定且平缓的减速效果。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明实施例中链条提升机构运行示意图；
图3是本发明实施例中链条提升机构部件控制示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
参照图1所示，本发明涉及一种用于链条提升机构定位和静止检测方法，包括：
控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时(即X＞Y,X-Y≥LX1)，控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：以执行器的起始点(图2中的A点)为基准，在轨道2/3处至目标位置的距离(即图2中的BD段)；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时(即X＞Y,X-Y＜LX1)，计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时(即X＞Z且X≤Y,X-Z≥LX2)，控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：以执行器的起始点(图2中的A点)为基准，在轨道14/15处至目标位置的距离(即图2中的CD段)；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时(即X＞Z且X≤Y,X-Z＜LX2)，计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时(即X＜Z)，计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置。
请参阅图2，本实施例中，轨道(即AD段)长度为3米，其中，AB段长度为2米，BD段长度(对应第一段距离Y)为1米，BC段长度为0.8米，CD段长度(对应第二段距离Z)为0.2米。
本实施例还包括判断执行器是否准确运行至目标位置的步骤：
当执行器到达目标位置时，执行器抱死轨道，此时执行器运行速度为0；
当执行器到达目标位置后继续向前运行(即没有抱死轨道)，且执行器与目标位置间的实时距离X为：X≥(Location+a)，则控制执行器停止并发出报警(本实施例中超过5mm就报警)，其中，Location表示目标位置，a表示允许的偏差值。
进一步地，所述第一转换速度VT1的公式为：
VT1＝V1-(1/2*J)*((X-Y)/(V1-V2))2
其中，J表示执行器的加加速度。
进一步地，所述第二转换速度VT2的公式为：
VT2＝V2-(1/2*J)*((X-Z)/V2)2
其中，J表示执行器的加加速度。
值得一提的是，本实施例构建的第一转换速度VT1和第二转换速度VT2由于引入了加加速度，使得其减速效果不是呈直线型减速(即不会一下减速)，而是呈S型减速，S型减速具有稳定且平缓的减速效果。
进一步地，所述第三转换速度VT3的公式为：
VT3＝K*(X/Tt)
其中，K表示速度转换系数且K＝0.8，Tt表示中央处理器固定扫描周期。
进一步地，所述第一位置差值LX1为50mm，所述第二位置差值LX2为50mm。
进一步地，所述第一段速度V1为第一常数，第一常数取值为300mm/s，所述第二段速度V2为常数，第二常数取值为150mm/s。
实施例二
本实施例提供一种用于链条提升机构定位和静止检测系统，包括：
控制与获取模块：用于控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并通过激光测距传感器获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
第一判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：在链条提升机构中轨道轨道2/3处至目标位置的距离；
第二判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
第三判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时，通过中央处理器控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：在链条提升机构中轨道14/15处至目标位置的距离；
第四判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
第五判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时，通过中央处理器计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置。
本实施例中，激光测距传感器、中央处理器和执行器的关系图请见图3。
实施例三
本实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例一所述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
实施例四
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现实施例一所述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于链条提升机构定位和静止检测方法，其特征在于：包括：
控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时，控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：在链条提升机构中轨道2/3处至目标位置的距离；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时，计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时，控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：在链条提升机构中轨道14/15处至目标位置的距离；
当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时，计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时，计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置；
所述第一转换速度VT1的公式为：
VT1＝V1-(1/2*J)*((X-Y)/(V1-V2))2
其中，J表示执行器的加加速度；
所述第二转换速度VT2的公式为：
VT2＝V2-(1/2*J)*((X-Z)/V2)2
其中，J表示执行器的加加速度；
所述第三转换速度VT3的公式为：
VT3＝K*(X/Tt)
其中，K表示速度转换系数，Tt表示用于计算速度的中央处理器固定扫描周期；
所述第一位置差值LX1为50mm，所述第二位置差值LX2为50mm。
2.根据权利要求1所述的用于链条提升机构定位和静止检测方法，其特征在于：还包括判断执行器是否运行至目标位置的步骤：
当执行器到达目标位置时，执行器抱死轨道且执行器运行速度为0；
当执行器到达目标位置、执行器未抱死轨道且继续向前运行到预设长度时，则控制执行器停止并发出报警。
3.根据权利要求1所述的用于链条提升机构定位和静止检测方法，其特征在于：所述第一段速度V1为第一常数，所述第二段速度V2为第二常数。
4.一种用于链条提升机构定位和静止检测系统，其特征在于：包括：
控制与获取模块：用于控制链条提升机构中的执行器沿轨道向目标位置运行，并通过激光测距传感器获取执行器的实时位置，其中，所述链条提升机构通过执行器执行升降动作；
第一判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器控制执行器以第一段速度V1向目标位置运行，其中，所述第一段距离Y为：在链条提升机构中轨道2/3处至目标位置的距离；
第二判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第一段距离Y的差值小于第一位置差值LX1、且实时距离X大于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第一转换速度VT1，控制执行器以所述第一转换速度VT1向目标位置运行；
第三判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于或等于第一段距离Y且大于第二段距离Z时，通过中央处理器控制执行器以第二段速度V2运行，其中，所述第二段距离Z为：在链条提升机构中轨道轨道14/15处至目标位置的距离；
第四判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X与第二段距离Z的差值小于第二位置差值LX2，实时距离X大于第二段距离Z且小于第一段距离Y时，通过中央处理器计算执行器的第二转换速度VT2，控制执行器以所述第二转换速度VT2向目标位置运行；
第五判断与执行模块：用于当执行器与目标位置间的实时距离X小于第二段距离Z时，通过中央处理器计算执行器的第三转换速度VT3，控制执行器速度以所述第三转换速度VT3运行至目标位置；
所述第一转换速度VT1的公式为：
VT1＝V1-(1/2*J)*((X-Y)/(V1-V2))2
其中，J表示执行器的加加速度；
所述第二转换速度VT2的公式为：
VT2＝V2-(1/2*J)*((X-Z)/V2)2
其中，J表示执行器的加加速度；
所述第三转换速度VT3的公式为：
VT3＝K*(X/Tt)
其中，K表示速度转换系数，Tt表示用于计算速度的中央处理器固定扫描周期；
所述第一位置差值LX1为50mm，所述第二位置差值LX2为50mm。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3中任一项所述用于链条提升机构定位和静止检测方法的步骤。
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