一种抓斗超声波定位方法技术

本发明专利技术公开了一种抓斗超声波定位方法，所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器以及所述定位计算装置测量超声波信号的传播时间，所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。本发明专利技术的优点是，无机械设备，不存在磨损、加油等经常性维护工作；无轨道打滑等引入的误差，因而也不需要相应的校准装置。

【技术实现步骤摘要】
一种抓斗超声波定位方法
本专利技术属于机械设备领域，具体涉及一种抓斗超声波定位方法。
技术介绍
传统的抓斗通常悬吊在吊车下方；现有技术中通常采用编码器测距对抓斗进行定位为；在定位过程中，由大车系统编码器检测抓斗的X坐标，由小车系统编码器检测抓斗的Y标，由卷扬系统提供抓斗的Z坐标。检测到的信号需由小车送至大车再送至地面。该定位方式存在以下问题：1.编码器在使用过程中会产生机械磨损，从而导致测量误差；2.编码器的测量结果需要通过线缆传输至地面，然而大车、小车均为活动部件，连接在活动部件上的线缆容易折断；3.大车、小车在运行过程中存在轨道打滑的现象，而编码器无法检测出轨道打滑引起的位移。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种抓斗超声波定位方法，该定位方法通过采用超声波定位的方式，可精确可靠地获取抓斗的位置坐标。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种抓斗超声波定位方法，所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器接收所述超声发射器发出的超声波信号，并将其转换成电信号，并将所述电信号即时传送至所述定位计算装置；所述定位计算装置在所述同步组件的触发下开始计时，并根据各所述超声波接收器发出的所述电信号分别计算超声波从所述超声波发射器到各个所述超声波接收器之间的传播时间；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。所述同步组件包括同步信号发射模块以及若干同步触发模块；所述超声波发射器以及所述定位计算装置均连接有同步触发模块；所述同步组件触发所述定位计算装置以及所述超声波发射器的过程中，所述同步信号发射模块同时向各所述同步触发模块发送同步信号，接收到所述同步信号后各所述同步触发模块向所述定位计算装置以及所述超声波发射器输出触发信号。所述同步信号为红外线脉冲信号或无线电脉冲信号。所述同步触发模块内设置有备用晶振计时模组，各所述同步触发模块的备用晶振计时模组同步计时；当所述同步触发模块无法接收到所述同步信号时，各所述同步触发模块根据所述备用晶振计时模组的计时数据同步输出触发信号。所述定位计算装置内设置有计时器以及计算模组；当所述计时器接收到所述触发信号后，所述计时器开始计时；当所述定位计算装置接收到某个所述超声波接收器发出的所述电信号时，所述定位计算装置的计算模组记录所述计时器的计时数据，并将该所述计时数据当做所述超声波信号到该所述超声波接收器的传播时间。当所述待定位抓斗的数目大于一时，各所述待定位抓斗的所述超声波发射器采用不同的发射频率。所述定位计算装置计算所述待定位抓斗的位置坐标具体包括以下步骤：所述定位计算装置根据超声波传播速度以及所述超声波接收器的传播时间计算各所述超声波接收器与所述超声波发射器之间的距离数据；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的位置坐标以及所述距离数据计算所述待定位抓斗的位置坐标。所述计算装置连接有若干温度传感器，所述计算装置根据所述温度传感器检测到的温度数据对超声波传播速度进行校正。本专利技术的优点是，无机械设备，不存在磨损、加油等经常性维护工作；无轨道打滑等引入的误差，因而也不需要相应的校准装置；一套接收器和演算设备，可以为多台抓斗提供定位，用同一条通道传送各抓斗的坐标，便于垃圾吊集中监控；在既有设备上安装，工程量小。附图说明图1为本专利技术实施例1中使用的定位系统的侧视图；图2为本专利技术实施例1中使用的定位系统的结构框图；图3为本专利技术实施例1中同步信号发射模块的结构框图；图4为本专利技术中定位计算装置以及同步触发模块的结构框图；图5为本专利技术实施例2中使用的定位系统的侧视图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-5，图中标记1-18分别为：待定位抓斗1、垃圾吊车2、垃圾池3、同步组件4、超声波接收器5、超声波发射器6、定位计算装置7、同步信号发射模块8、同步触发模块9、定时触发控制电路10、红外线闪光器11、同步信号接收模组12、触发信号生成模组13、备用晶振计时模组14、计时器16、温度传感器17、无线脉冲信号发射器18、计算模组19。实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种抓斗超声波定位方法，该方法用于定位抓斗的位置；本实施例中，两个待定位抓斗1通过垃圾吊车2悬吊在垃圾池3的上方，垃圾池3及其上方空间为待定位抓斗1的运行区域；垃圾池长100m，宽25m；该方法具体包括以下步骤：1）如图1、2所示，安装同步组件4，在待定位抓斗1上安装超声波发射器6，在待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置7以及至少三个超声波接收器5。1.1）如图1、2所示，同步组件4包括同步信号发射模块8以及两个同步触发模块9；同步信号发射模块8用于向各同步触发模块9发射同步信号；在安装过程中，分别将两个同步触发模块9安装至定位计算装置7以及超声波发射器6上；各同步触发模块9接收到同步信号发射模块8发出的同步信号后，可同时向定位计算装置7以及超声波发射器6输出触发信号。如图1、3所示，本实施例中同步信号为红外线脉冲信号；同步信号发射模块8包括定时触发控制电路10以及五个红外线闪光器11；红外线闪光器11连接定时触发控制电路10；定时触发控制电路10可每隔预定时间控制各红外线闪光器11同时发出同步信号；安装过程中，将五个红外线闪光器11分散安装在垃圾池3上方的厂房顶棚的下表面，通过设置多个红外线闪光器11可以防止吊车大梁等障碍物遮挡同步触发模块9，有效地确保了同步触发模块9可以至少接收到一个红外线闪光器11发出的同步信号；在本实施例中，同步信号以光速传播，同步信号的传播时间可忽略不计。如图1、4所示，同步触发模块9包括同步信号接收模组12以及触发信号生成模组13；在本实施例中，同步信号接收模组12为光电传感器；同步信号接收模组12连接触发信号生成模组13；触发信号生成模组13的输出端连接超声波发射器6或定位计算装置7；同步信号接收模组12可在检测到同步信号后，控制触发信号生成模组13输出触发信号。如图1、4所示，同步触发模块9内还设置有备用晶振计时模组14，备用晶振计时模组14连接触发信号生成模组13；备用晶振计时模组14采用高精度晶振，可以保证各同步触发模块9内的备用晶振计时模组14同步计时。1.2）如图1、2所示，在安装过程中，分别将两个超声波发射器6安装在两个待定位抓斗1上；超声波发射器6用于在同步组件4的触发下发出超声波信号。1.3）如图1、2所示，分别将四个超声波接收器5固定安装在垃圾池3周边的地表；超声波接收器5用于将接收到的超声波信号转换为电信号；超声波接收器5安装完成后，使用电缆将定位计算装置7与各超声波接收器5连接。如图1、2所示，定位计算装置7以及超声波接收器5均为固定设备，二者之间可以通过电缆可靠地通信；定位计算装置7可采用PLC、单片机或工控机；定位计算装置7可将计算出的待定位抓斗1的位置坐标传送至控制设备或监视设备。如图1、4所示，定位计算装置7包括计算模组19以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抓斗超声波定位方法，其特征在于所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器接收所述超声发射器发出的超声波信号，并将其转换成电信号，并将所述电信号即时传送至所述定位计算装置；所述定位计算装置在所述同步组件的触发下开始计时，并根据各所述超声波接收器发出的所述电信号分别测量超声波从所述超声波发射器到各个所述超声波接收器之间的传播时间；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。

【技术特征摘要】
1.一种抓斗超声波定位方法，其特征在于所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器接收所述超声发射器发出的超声波信号，并将其转换成电信号，并将所述电信号即时传送至所述定位计算装置；所述定位计算装置在所述同步组件的触发下开始计时，并根据各所述超声波接收器发出的所述电信号分别测量超声波从所述超声波发射器到各个所述超声波接收器之间的传播时间；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。2.根据权利要求1所述的一种抓斗超声波定位方法，其特征在于所述同步组件包括同步信号发射模块以及若干同步触发模块；所述超声波发射器以及所述定位计算装置均连接有同步触发模块；所述同步组件触发所述定位计算装置以及所述超声波发射器的过程中，所述同步信号发射模块同时向各所述同步触发模块发送同步信号，接收到所述同步信号后各所述同步触发模块向所述定位计算装置以及所述超声波发射器输出触发信号。3.根据权利要求2所述的一种抓斗超声波定位方法，其特征在于所述同步信号为红外线脉冲信号或无线电脉冲信号。4.根据权利要求2所述的一种抓斗超声波定位方法，其特征在于所述同步触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏敏，戴至前，朱宏兴，杨松，
申请(专利权)人：上海昂丰装备科技有限公司，上海昂丰矿机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31