CN117922835B - 一种装载设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种装载设备及其控制方法，其中装载设备包括车体、移动机构、升降装置、支撑平台、平移机构、图像测距组件、装夹组件和控制系统；移动机构设置在车体底部，升降装置设置在车体顶部，支撑平台设置在升降装置顶部，平移机构设置在支撑平台顶部，装夹组件设置在平移机构上方；图像测距组件包括侧面图像测距组件和端面图像测距组件；侧面图像测距组件可拆卸的设置在车体侧面，端面图像测距组件可拆卸的设置在车体端部；控制系统包括控制器和控制面板，控制面板、移动机构、升降装置、平移机构、侧面图像测距组件和端面图像测距组件均连接受控于控制器。本发明的装载设备和方法能够方便快捷的将挂载物安装到挂载装置上，降低人工疲劳强度。
Description
技术领域
本发明涉及航空领域，特别是一种装载设备及其控制方法。
背景技术
在日常的飞行器执飞过程中，根据不同的飞行任务，飞行器上往往需要挂载不同的挂载物来满足飞行需要，挂载物包括副油箱、导弹、炸弹和吊舱等。
在日常的机务保障过程中，能否快速的将挂载物安装到飞行器上是制约飞行器能否快速再次执行任务的关键因素。
目前在飞行器上安装挂载物，是通过人工来实现的，由于飞行器的挂载装置距离地面有一定的高度，因此操作人员通过吊装设备将挂载物吊至空中，例如通过电动葫芦将挂载物吊至空中；然后操作人员手动将挂载物移动至飞行器上，然后手动将挂载物安装在飞行器的挂载装置上，并人工观察是否安装到位。
现有的安装过程十分繁琐，人工疲劳强度大；现有吊装设备操作麻烦，不方便精确的将挂载物移动的目标位置，不方便精确的控制挂载物的方向，整个安装过程，需要人工来辅助安装，操作十分繁琐；挂载物体积和重量大，若操作人员操作不当，容易损坏航空装备，导致人员受伤等。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种装载设备及其控制方法，本发明的设备和方法能够方便快捷的将挂载物安装到挂载装置上，降低人工疲劳强度。
本发明采用的技术方案如下：
一种装载设备，它包括车体、移动机构、升降装置、支撑平台、平移机构、装夹组件、图像测距组件和控制系统；
所述移动机构设置在车体底部，升降装置设置在车体顶部，所述支撑平台设置在升降装置顶部，所述平移机构设置在支撑平台顶部，所述装夹组件设置在平移机构上方；
所述移动机构用于带动车体移动；所述升降装置用于带动支撑平台在车体上沿Z方向移动；所述平移机构用于带动装夹组件在支撑平台上沿X方向和Y方向移动；所述装夹组件用于装夹挂载物；
所述图像测距组件包括侧面图像测距组件和端面图像测距组件；所述侧面图像测距组件可拆卸的设置在车体侧面，所述端面图像测距组件可拆卸的设置在车体端部；所述图像测距组件用于检测挂载物与挂载装置的距离；
所述控制系统包括控制器和控制面板，所述控制器设置在车体上，所述控制面板设置在车体或支撑平台上，所述控制面板、移动机构、升降装置、平移机构、侧面图像测距组件和端面图像测距组件均连接受控于控制器。
进一步的，所述装夹组件包括固定环和设置在固定环两端的固定座；
所述固定环为顶部开口，两端贯通的弧形；所述固定环两端的端面上均开设有弧形的导向槽和若干定位孔，所述定位孔沿导向槽等间隔设置，所述定位孔与导向槽连通；
所述固定座的侧面开设有通孔，通孔内设置有定位螺栓，所述定位螺栓穿过通孔并插入定位孔内，使固定环固定设置在固定座上。
进一步的，所述固定环的内侧设置有胶垫；所述固定座的顶部为下凹的弧形面，该弧形面位于胶垫表面所围成的弧形面的下方，固定座顶部弧形面的直径大于胶垫表面所围成的弧形面的直径。
进一步的，所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆、侧面摄像头连接杆和侧面摄像头；
所述车体侧面连接杆水平设置，侧面摄像头连接杆竖直设置；车体侧面连接杆一端与车体的侧面可拆卸连接，另一端与侧面摄像头连接杆的下端可拆卸连接；所述侧面摄像头可拆卸的设置在侧面摄像头连接杆的上端；
所述端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆和端面摄像头；
所述车体端面连接杆水平设置，端面摄像头连接杆竖直设置；车体端面连接杆一端与车体的端面可拆卸连接，另一端与端面摄像头连接杆的下端可拆卸连接；所述端面摄像头可拆卸的设置在端面摄像头连接杆的上端；
所述侧面摄像头和端面摄像头均连接受控于控制器。
进一步的，所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆、侧面摄像头连接杆和侧面摄像头；
车体侧面连接杆一端与车体的侧面活动连接，另一端与侧面摄像头连接杆的下端活动连接；所述侧面摄像头与侧面摄像头连接杆的上端活动连接；
所述端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆和端面摄像头；
车体端面连接杆一端与车体的端面活动连接，另一端与端面摄像头连接杆的下端活动连接；所述端面摄像头与端面摄像头连接杆的上端活动连接；
所述侧面摄像头和端面摄像头均连接受控于控制器。
进一步的，所述侧面摄像头连接杆的上端设置有侧面补光灯；所述端面摄像头连接杆的上端设置有端面补光灯；侧面补光灯和端面补光灯均连接受控于控制器；所述支撑平台顶面上设置有顶部补光灯，顶部补光灯连接受控于控制器。
进一步的，所述支撑平台的侧面设置有侧面校正棋盘格，所述支撑平台的端面设置有端面校正棋盘格。
本发明还公开了一种装载设备的控制方法，它包括上述装载设备，所述控制方法包括：
步骤1：图像测距组件获取挂载物与挂载装置间的实时距离值；
步骤2：将实时距离值与控制器中预先存储的标准距离值求差，获得距离差值；所述标准距离值为挂载物正确安装在挂载装置上时，挂载物与挂载装置间的距离值；
步骤3：根据距离差值控制升降装置和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止。
进一步的，所述实时距离值包括X方向上的实时距离值Xt，Y方向上的实时距离值Yt和Z方向上的实时距离值Zt；所述实时距离值根据如下方法获取：
端面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置的实时端面图像；
从实时端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置中心线的实时距离值，该实时距离值为X方向上的实时距离值Xt；
从实时端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置顶面的实时距离值，该实时距离值为端面Z方向上的实时距离值Zt1；
侧面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置的实时侧面图像；
从实时侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置前端面的实时距离值，该实时距离值为Y方向上的实时距离值Yt；
从实时侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置顶面的实时距离，该实时距离值为侧面Z方向上的实时距离值Zt2；
将实时端面图像和实时侧面图像进行融合，判断Zt1和Zt2的大小，其中较大的值为Z方向上的实时距离值Zt；
所述标准距离值包括X方向上的标准距离值X0，Y方向上的标准距离值Y0和Z方向上的标准距离值Z0；所述标准距离值根据如下方法获取：
通过端面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置上的端面图像；
从端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置中心线的距离，该距离值为X方向上标准距离值X0；
从端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置顶面的距离，该距离值为端面Z方向上的标准距离值Z1；
通过侧面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置上的侧面图像；
从侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置前端面的距离，该距离值为Y方向上标准距离值Y0；
从侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置顶面的距离，该距离值为侧面Z方向上的标准距离值Z2；
将端面图像和侧面图像进行融合，判断Z1和Z2的大小，其中较大的值为Z方向上的标准距离值Z0。
进一步的，根据距离差值控制升降装置和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止，其具体过程包括：
将Xt与X0进行比较，计算X方向的距离差值Xn，Xn=Xt-X0；
将Yt与Y0进行比较，计算Y方向的距离差值Yn，Yn=Yt-Y0；
将Zt与Z0进行比较，计算Z方向的距离差值Zn，Zn=Zt-Z0；
根据Xn、Yn和Zn的正负值，控制升降装置和平移机构的移动方向；
根据Xn、Yn和Zn的大小，控制升降装置和平移机构的移动距离，直到Xn、Yn和Zn均为0为止。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
在本发明中，将挂载物安装在装夹组件上，移动机构带动车体移动至飞行器的挂载装置下方，然后升降装置和平移机构相互配合，能够使挂载物上下移动和在水平面内移动；进而准确的将挂载物送至飞行器的挂载装置处，进而方便挂载物安装在飞行器的挂载装置上，由于图像测距组件能够拍摄图像，检测挂载物与挂载装置的距离，进而方便控制装载设备动作，同时方便判断挂载物是否安装好。
本发明的装载设备，能够方便快捷的将挂载物安装在飞行器的挂载装置上，提高了安装效率，降低了人工疲劳强度。
本发明的控制方法能够不断的将实时距离值与标准距离值进行比较，进而能够不断的修正升降装置和平移机构移动距离和移动方向，能够保证挂载物精确的安装到挂载装置上。
附图说明
图1 为本发明的结构图；
图2 为装夹组件的结构图；
图3 为挂载物正确安装在挂载装置上的侧面图像；
图4 为挂载物正确安装在挂载装置上的端面图像；
图5 为挂载物与挂载装置的实时侧面图像；
图6 为挂载物与挂载装置的实时端面图像；
图中，1-车体，2-升降装置，3-支撑平台，4-Y方向平移板，5-固定环，6-控制面板，7-挂载装置，8-端面摄像头，9-端面补光灯，10-端面摄像头连接杆，11-侧面摄像头连接杆，12-车体侧面连接杆，13-侧面摄像头，14-侧面校正棋盘格，15-X方向平移板，16-胶垫，17-定位孔，18-固定座。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明公开了一种装载设备，该装载设备应用广泛，能够将多种挂载物安装在不同的挂载装置7上。在本实施例中，以导弹安装为例，来说明本发明的装载设备。
如图1~图6，本实施例公开了一种装载设备，该装载设备能方便的将导弹安装在飞行器的挂载装置上，本发明的装载设备包括车体1、移动机构、升降装置2、支撑平台3、平移机构、装夹组件、图像测距组件和控制系统；
所述移动机构设置在车体1底部，升降装置2设置在车体1顶部，所述支撑平台3设置在升降装置2顶部，所述平移机构设置在支撑平台3顶部，所述装夹组件设置在平移机构上方；
所述升降装置2用于带动支撑平台3在车体1上沿Z方向移动；所述平移机构用于带动装夹组件在支撑平台3上沿X方向和Y方向移动；所述装夹组件用于装夹挂载物。
所述X方向、Y方向、Z方向如图1和图2所示，X方向为车体1的宽度方向，Y方向为车体1的长度方向，即平移机构用于带动装夹组件沿车体1的长度方向和宽度方向移动；Z方向为高度方向，即升降装置2用于带动支撑平台3上下移动。
所述图像测距组件用于检测挂载物与挂载装置7的距离；所述图像测距组件包括侧面图像测距组件和端面图像测距组件；所述侧面图像测距组件可拆卸的设置在车体1侧面，如图1所示，侧面图像测距组件设置在车体1的右侧，能够获取ZOY平面内的图像；所述端面图像测距组件可拆卸的设置在车体1端部，如图1所示，端面图像测距组件设置在车体1的前端，能够获取ZOX平面内的图像；在本实施例中，挂载物为导弹，挂载装置7为飞行器的挂载装置；
所述控制系统包括控制器和控制面板6，所述控制器设置在车体1上，所述控制面板6设置在车体1或支撑平台3上，所述控制面板6用于向控制器发送控制信号控制整个装载设备动作和显示图像测距组件采集到的图像；所述控制面板6、移动机构、升降装置2、平移机构、侧面图像测距组件和端面图像测距组件均连接受控于控制器。所述车体1上还设置有电源，所述电源为控制器、控制面板6、移动机构、升降装置2、平移机构、侧面图像测距组件和端面图像测距组件提供电力。
由于上述结构，将挂载物安装在装夹组件上，移动机构带动车体1移动至飞行器的挂载装置7下方，然后升降装置2和平移机构相互配合，能够使挂载物上下移动和在水平面内移动；进而准确的将挂载物送至飞行器的挂载装置7处，进而方便挂载物安装在飞行器的挂载装置7上，由于图像测距组件能够拍摄图像，检测挂载物与挂载装置7的距离，进而方便控制装载设备动作，同时方便判断挂载物是否安装好。
本发明的装载设备，能够方便快捷的将挂载物安装在飞行器的挂载装置7上，提高了安装效率，降低了人工疲劳强度。
在本发明中，所述升降装置2可以为油缸、电动升降杆或如图1所示的剪式升降机构。
所述平移机构包括X方向平移机构和Y方向平移机构；如图2所示，支撑平台3顶部四周边沿设置有支撑平台侧壁，Y方向平移机构包括Y方向平移板4，Y方向平移板4滑动设置在支撑平台3顶部，支撑平台3的左右两侧的支撑平台侧壁内设置有Y方向电动丝杆滑块机构，所述Y方向电动丝杆滑块机构的滑块与Y方向平移板4的左右两侧相连，Y方向电动丝杆滑块机构用于带动Y方向平移板4在支撑平台3上沿Y方向移动；所述Y方向电动丝杆滑块机构连接受控于控制器。
如图2所示，Y方向平移板4顶部四周边沿设置有平移板侧壁，X方向平移机构包括X方向平移板15，X方向平移板15滑动设置在Y方向平移板4顶部，Y方向平移板4的前后两侧的平移板侧壁内设置有X方向电动丝杆滑块机构，所述X方向电动丝杆滑块机构的滑块与X方向平移板15的前后两侧相连，X方向电动丝杆滑块机构用于带动X方向平移板15在Y方向平移板4上沿X方向移动；所述X方向电动丝杆滑块机构连接受控于控制器。
在本发明中，所述移动机构为车轮，所述车轮由车轮电机驱动，所述车轮电机设置在车体底部，且连接受控于控制器。
进一步的，如图2所示，所述装夹组件包括固定环5和设置在固定环5两端的固定座18；
所述固定环5为顶部开口，两端贯通的弧形；所述固定环5两端的端面上均开设有弧形的导向槽和若干定位孔17，所述定位孔17沿导向槽等间隔设置，所述定位孔17与导向槽连通；
所述固定座18的侧面开设有通孔，通孔内设置有定位螺栓，所述定位螺栓穿过通孔并插入定位孔17内，使固定环5固定设置在固定座18上。
由于上述结构，通过拆卸定位螺栓，然后插入不同的定位孔17内，使固定环5处于不同的安装角度，进而方便根据实际需求来装夹挂载物。导向槽的存在，使定位螺栓可以在导向槽内滑动，这样调节角度更方便。
进一步的，所述固定环5的内侧设置有胶垫16。胶垫16能够对挂载物起保护作用，防止挂载物直接与固定环5接触，避免被外力剪切掉其附属接头和线缆。
进一步的，所述固定座18的顶部为下凹的弧形面，该弧形面位于胶垫16表面所围成的弧形面的下方，固定座18顶部弧形面的直径大于胶垫16表面所围成的弧形面的直径。
由于上述结构，能够避免挂载物与固定座18的顶部接触而造成干扰或造成挂载物的损坏。
进一步的，所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆12、侧面摄像头连接杆11和侧面摄像头13；所述车体侧面连接杆12水平设置，侧面摄像头连接杆11竖直设置；车体侧面连接杆12一端与车体1的侧面可拆卸连接，另一端与侧面摄像头连接杆11的下端可拆卸连接；所述侧面摄像头13可拆卸的设置在侧面摄像头连接杆11的上端；端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆10和端面摄像头8；所述车体端面连接杆水平设置，端面摄像头连接杆10竖直设置；车体端面连接杆一端与车体1的端面可拆卸连接，另一端与端面摄像头连接杆10的下端可拆卸连接；所述端面摄像头8可拆卸的设置在端面摄像头连接杆10的上端；所述侧面摄像头13和端面摄像头8均连接受控于控制器。
或者，所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆12、侧面摄像头连接杆11和侧面摄像头13；车体侧面连接杆12一端与车体1的侧面活动连接，另一端与侧面摄像头连接杆11的下端活动连接；所述侧面摄像头13与侧面摄像头连接杆11的上端活动连接；所述端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆10和端面摄像头8；车体端面连接杆一端与车体1的端面活动连接，另一端与端面摄像头连接杆10的下端活动连接；所述端面摄像头8与端面摄像头连接杆10的上端活动连接；所述侧面摄像头13和端面摄像头8均连接受控于控制器。
在上述结构中，活动连接相比于可拆卸而言，活动连接能够方便的使各连接杆发生弯折，方便将连接杆和摄像头调节到需要的角度，这样更方便获取图像。
进一步的，所述侧面摄像头连接杆11的上端设置有侧面补光灯；所述端面摄像头连接杆10的上端设置有端面补光灯9；侧面补光灯和端面补光灯9均连接受控于控制器。
进一步的，所述支撑平台3顶面上设置有顶部补光灯，顶部补光灯为围绕支撑平台3顶面边沿一周的光带。所述顶部补光灯连接受控于控制器。
由于各补光灯的存在，能够补充亮度，保证侧面摄像头13和端面摄像头8获取到的图像质量。
进一步的，所述支撑平台3的侧面设置有侧面校正棋盘格14，所述支撑平台3的端面设置有端面校正棋盘格。
所述校正棋盘格用于检测拍摄图像的质量，即在侧面摄像头13和端面摄像头8正式工作前，可以先对校正棋盘格进行拍摄，判断拍摄到的棋盘格图像质量是否达到要求，若是，侧面摄像头13和端面摄像头8可以用于后续拍摄工作，若达不到要求，则需要进行校准。
本发明还公开了一种基于上述装载设备的控制方法，该控制方法为装载设备移动到挂载装置7下方后，自动将挂载物安装到挂载装置7上的控制方法，所述控制方法包括：
步骤1：图像测距组件获取挂载物与挂载装置7间的实时距离值；
步骤2：将实时距离值与控制器中预先存储的标准距离值求差，获得距离差值；所述标准距离值为挂载物正确安装在挂载装置7上时，挂载物与挂载装置7间的距离值；
步骤3：根据距离差值控制升降装置2和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止。
本方法能够不断的将实时距离值与标准距离值进行比较，进而能够不断的修正升降装置2和平移机构移动距离和移动方向，能够保证挂载物精确的安装到挂载装置7上。
在本发明中，所述实时距离值包括X方向上的实时距离值Xt，Y方向上的实时距离值Yt和Z方向上的实时距离值Zt；所述实时距离值根据如下方法获取：
端面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置7的实时端面图像；
从实时端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置7中心线的实时距离值，该实时距离值为X方向上的实时距离值Xt；
从实时端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置7顶面的实时距离值，该实时距离值为端面Z方向上的实时距离值Zt1；
侧面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置7的实时侧面图像；
从实时侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置7前端面的实时距离值，该实时距离值为Y方向上的实时距离值Yt；
从实时侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置7顶面的实时距离，该实时距离值为侧面Z方向上的实时距离值Zt2；
将实时端面图像和实时侧面图像进行融合，判断Zt1和Zt2的大小，其中较大的值为Z方向上的实时距离值Zt；
在本发明中，所述标准距离值包括X方向上的标准距离值X0，Y方向上的标准距离值Y0和Z方向上的标准距离值Z0；所述标准距离值根据如下方法获取：
通过端面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置7上的端面图像；
从端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置7中心线的距离，该距离值为X方向上标准距离值X0；
从端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置7顶面的距离，该距离值为端面Z方向上的标准距离值Z1；
通过侧面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置7上的侧面图像；
从侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置7前端面的距离，该距离值为Y方向上标准距离值Y0；
从侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置7顶面的距离，该距离值为侧面Z方向上的标准距离值Z2；
将端面图像和侧面图像进行融合，判断Z1和Z2的大小，其中较大的值为Z方向上的标准距离值Z0。
装载设备在自动安装挂载物前，可以通过控制面板6输入控制信号，人工控制装载设备将挂载物安装到挂载装置7上，然后图像测距组件再工作获取X0、Y0、Z0。当获取到X0、Y0、Z0后，若后续继续为同样的飞行器安装同样的导弹时，则可以使装载设备自动工作，自动根据步骤1~步骤3的方法完成挂载物的安装。
端面图像和侧面图像上都获取到了Z方向上的距离，因为Z方向是高度方向，如果不能精确控制就易使挂载物与挂载装置7产生磕碰，导致掉落。故要对Z方向图像进行融合取最大值，进而确保留有相对安装控制间隙。
在本发明中，根据距离差值控制升降装置2和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止，其具体过程包括：
将Xt与X0进行比较，计算X方向的距离差值Xn，Xn=Xt-X0；
将Yt与Y0进行比较，计算Y方向的距离差值Yn，Yn=Yt-Y0；
将Zt与Z0进行比较，计算Z方向的距离差值Zn，Zn=Zt-Z0；
根据Xn、Yn和Zn的正负值，控制升降装置2和平移机构的移动方向；
根据Xn、Yn和Zn的大小，控制升降装置2和平移机构的移动距离，直到Xn、Yn和Zn均为0为止。
进一步的，在步骤1之前，还包括图像质量检测及系统初始化，所述图像质量检测方法如下：
端面校正棋盘格和侧面校正棋盘格14均匀分成若干个方块单元，且每个单元含有LED 光源，可控制端面校正棋盘格和侧面校正棋盘格14各个部分发光或熄灭，确保在夜间和阴雨天等户外光线不好的环境中仍可使用，通过各个单元的亮暗区域使端面校正棋盘格和侧面校正棋盘格形成不同的图案，代表着端面校正棋盘格和侧面校正棋盘格在不同的挂载任务有着不同的身份特征；
定义这些方块单元的交叉点为角点，角点为端面校正棋盘格和侧面校正棋盘格的关键特征，通过它们进行后续的校正，端面图像测距组件获取端面校正棋盘格当前图像，将端面校正棋盘格当前图像与控制器中预设的端面校正棋盘格标准图像进行比较来自动检测棋盘格上的角点；
侧面图像测距组件获取侧面校正棋盘格14当前图像，将侧面校正棋盘格14当前图像与控制器中预设的侧面校正棋盘格14标准图像进行比较来自动检测棋盘格上的角点；
使用检测到的角点计算旋转矩阵和平移矩阵以得出图像的畸变度 ，判断是否具备系统的初始化条件，确保后续测距的准确性；若端面校正棋盘格当前图像和侧面校正棋盘格14当前图像的畸变度均优于或等于端面校正棋盘格标准图像和侧面校正棋盘格14标准图像，则图像测距组件开始获取挂载物与挂载装置7间的实时距离值。否则，图像测距组件停止工作，控制面板6上显示报警信息，方便实施人员根据报警信息进行判断，根据系统提示调整装载设备的初始工作位置，即满足装载设备在挂载装置7下瞄定的初始位置，才能完成最终的初始化。
由于该步骤的存在，能够保证工作过程中的检测精度，保证安装质量，避免出现安装事故。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种装载设备，其特征在于：它包括车体（1）、移动机构、升降装置（2）、支撑平台（3）、平移机构、装夹组件、图像测距组件和控制系统；
所述移动机构设置在车体（1）底部，升降装置（2）设置在车体（1）顶部，所述支撑平台（3）设置在升降装置（2）顶部，所述平移机构设置在支撑平台（3）顶部，所述装夹组件设置在平移机构上方；
所述移动机构用于带动车体（1）移动；所述升降装置（2）用于带动支撑平台（3）在车体（1）上沿Z方向移动；所述平移机构用于带动装夹组件在支撑平台（3）上沿X方向和Y方向移动；所述装夹组件用于装夹挂载物；
所述图像测距组件包括侧面图像测距组件和端面图像测距组件；所述侧面图像测距组件可拆卸的设置在车体（1）侧面，所述端面图像测距组件可拆卸的设置在车体（1）端部；所述图像测距组件用于检测挂载物与挂载装置（7）的距离；
所述控制系统包括控制器和控制面板（6），所述控制器设置在车体（1）上，所述控制面板（6）设置在车体（1）或支撑平台（3）上，所述控制面板（6）、移动机构、升降装置（2）、平移机构、侧面图像测距组件和端面图像测距组件均连接受控于控制器；
所述装夹组件包括固定环（5）和设置在固定环（5）两端的固定座（18）；
所述固定环（5）为顶部开口，两端贯通的弧形；所述固定环（5）两端的端面上均开设有弧形的导向槽和若干定位孔（17），所述定位孔（17）沿导向槽等间隔设置，所述定位孔（17）与导向槽连通；
所述固定座（18）的侧面开设有通孔，通孔内设置有定位螺栓，所述定位螺栓穿过通孔并插入定位孔（17）内，使固定环（5）固定设置在固定座（18）上；
所述固定环（5）的内侧设置有胶垫（16）；所述固定座（18）的顶部为下凹的弧形面，该弧形面位于胶垫（16）表面所围成的弧形面的下方，固定座（18）顶部弧形面的直径大于胶垫（16）表面所围成的弧形面的直径；
所述装载设备的控制方法包括：
步骤1：图像测距组件获取挂载物与挂载装置（7）间的实时距离值；
步骤2：将实时距离值与控制器中预先存储的标准距离值求差，获得距离差值；所述标准距离值为挂载物正确安装在挂载装置（7）上时，挂载物与挂载装置（7）间的距离值；
步骤3：根据距离差值控制升降装置（2）和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止；
所述实时距离值包括X方向上的实时距离值Xt，Y方向上的实时距离值Yt和Z方向上的实时距离值Zt；所述实时距离值根据如下方法获取：
端面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置（7）的实时端面图像；
从实时端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置（7）中心线的实时距离值，该实时距离值为X方向上的实时距离值Xt；
从实时端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置（7）顶面的实时距离值，该实时距离值为端面Z方向上的实时距离值Zt1；
侧面图像测距组件，实时获取挂载物与挂载装置（7）的实时侧面图像；
从实时侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置（7）前端面的实时距离值，该实时距离值为Y方向上的实时距离值Yt；
从实时侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置（7）顶面的实时距离，该实时距离值为侧面Z方向上的实时距离值Zt2；
将实时端面图像和实时侧面图像进行融合，判断Zt1和Zt2的大小，其中较大的值为Z方向上的实时距离值Zt；
所述标准距离值包括X方向上的标准距离值X0，Y方向上的标准距离值Y0和Z方向上的标准距离值Z0；所述标准距离值根据如下方法获取：
通过端面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置（7）上的端面图像；
从端面图像上获取挂载物侧面到挂载装置（7）中心线的距离，该距离值为X方向上标准距离值X0；
从端面图像上获取挂载物顶面到挂载装置（7）顶面的距离，该距离值为端面Z方向上的标准距离值Z1；
通过侧面图像测距组件，获取挂载物正确安装在挂载装置（7）上的侧面图像；
从侧面图像上获取挂载物前端面到挂载装置（7）前端面的距离，该距离值为Y方向上标准距离值Y0；
从侧面图像上获取挂载物顶面到挂载装置（7）顶面的距离，该距离值为侧面Z方向上的标准距离值Z2；
将端面图像和侧面图像进行融合，判断Z1和Z2的大小，其中较大的值为Z方向上的标准距离值Z0。
2.根据权利要求1所述的装载设备，其特征在于：
所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆（12）、侧面摄像头连接杆（11）和侧面摄像头（13）；
所述车体侧面连接杆（12）水平设置，侧面摄像头连接杆（11）竖直设置；车体侧面连接杆（12）一端与车体（1）的侧面可拆卸连接，另一端与侧面摄像头连接杆（11）的下端可拆卸连接；所述侧面摄像头（13）可拆卸的设置在侧面摄像头连接杆（11）的上端；
所述端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆（10）和端面摄像头（8）；
所述车体端面连接杆水平设置，端面摄像头连接杆（10）竖直设置；车体端面连接杆一端与车体（1）的端面可拆卸连接，另一端与端面摄像头连接杆（10）的下端可拆卸连接；所述端面摄像头（8）可拆卸的设置在端面摄像头连接杆（10）的上端；
所述侧面摄像头（13）和端面摄像头（8）均连接受控于控制器。
3.根据权利要求1所述的装载设备，其特征在于：
所述侧面图像测距组件包括车体侧面连接杆（12）、侧面摄像头连接杆（11）和侧面摄像头（13）；
车体侧面连接杆（12）一端与车体（1）的侧面活动连接，另一端与侧面摄像头连接杆（11）的下端活动连接；所述侧面摄像头（13）与侧面摄像头连接杆（11）的上端活动连接；
所述端面图像测距组件包括车体端面连接杆、端面摄像头连接杆（10）和端面摄像头（8）；
车体端面连接杆一端与车体（1）的端面活动连接，另一端与端面摄像头连接杆（10）的下端活动连接；所述端面摄像头（8）与端面摄像头连接杆（10）的上端活动连接；
所述侧面摄像头（13）和端面摄像头（8）均连接受控于控制器。
4.根据权利要求2或3所述的装载设备，其特征在于：所述侧面摄像头连接杆（11）的上端设置有侧面补光灯；所述端面摄像头连接杆（10）的上端设置有端面补光灯（9）；侧面补光灯和端面补光灯（9）均连接受控于控制器；所述支撑平台（3）顶面上设置有顶部补光灯，顶部补光灯连接受控于控制器。
5.根据权利要求1所述的装载设备，其特征在于：所述支撑平台（3）的侧面设置有侧面校正棋盘格（14），所述支撑平台（3）的端面设置有端面校正棋盘格。
6.根据权利要求1所述的装载设备，其特征在于：根据距离差值控制升降装置（2）和平移机构的移动方向和移动距离，直到距离差值等于0为止，其具体过程包括：
将Xt与X0进行比较，计算X方向的距离差值Xn，Xn=Xt-X0；
将Yt与Y0进行比较，计算Y方向的距离差值Yn，Yn=Yt-Y0；
将Zt与Z0进行比较，计算Z方向的距离差值Zn，Zn=Zt-Z0；
根据Xn、Yn和Zn的正负值，控制升降装置（2）和平移机构的移动方向；
根据Xn、Yn和Zn的大小，控制升降装置（2）和平移机构的移动距离，直到Xn、Yn和Zn均为0为止。
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