一种智能云梯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能云梯系统，包括空中作业平台、地面端和主控装置，还包括均与主控装置连接的测距信号发射模块和测距信号接收模块，测距信号发射模块和测距信号接收模块分别设于空中作业平台和地面端，测距信号发射模块包括三个不在同一直线的发射部，测距信号接收模块包括三个不在同一直线的接收部，且一发射部对应一接收部，以形成一测距信息，主控装置通过至少三测距信息控制空中作业平台运动。本发明专利技术与传统通过陀螺仪控制的系统相比，精度更高，平稳性更好，对飞行驱动单元的控制更简单容易，各飞行驱动单元之间协同配合的调平效果更好，利于空中作业平台上作业区的设置及作用的发挥，结构简单，安全可靠，操作简单，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种智能云梯系统
本专利技术涉及云梯领域，具体涉及一种智能云梯系统。
技术介绍
云梯，现代指攀援登高工具的一种，主要做消防和抢险等用途。目前的云梯，一种为常见的消防用机械伸缩式，消防员可站在举升平台进行相关作业，举升高度最高的可达一百多米，相应的，随着举升高度的增加，机械结构也越复杂笨重，出警时难以灵活机动地适应繁忙交通状况，抵达目的地所需时间较长；部署展开时对场地的要求也越高，地面越水平坚实，抓地平稳性及安全性能也越高。世界上超高层建筑的高度不断被刷新，目前最高的建筑迪拜塔已达828米，显然举升仅一百多米的云梯已难以满足超高建筑的需求。还有一种为飞行式云梯，如公开号为CN108238251A的专利文献，公开了一种抢险救灾飞行载具，其通过飞行单元、飞行控制装置和多功能仓的设置，实现空中作业平台的搭建，一定程度上能够满足超高建筑的需求，其水平控制多通过陀螺仪而实现，陀螺仪是角度控制，稳定性及准确性也不高。飞行式云梯的空中作业平台在飞行过程中，不仅受到各种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，很难获得其准确的性能参数。以四轴无人飞行器为例，其是一个具有六个自由度，而只有四个控制输入的欠驱动系统，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性，使得飞行控制系统的设计变得非常困难，利用陀螺仪进行姿态检测需要进行累计误差的消除，怎样建立误差模型和通过组合导航修正累积误差是一个工程难题。PID是比例、积分、微分的英文单词的首字母的简称。比例(P)控制，是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系，当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-stateerror)；积分(I)控制，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系，对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(SystemwithSteady-stateError)；为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”，积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大，这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。
技术实现思路
专利技术人通过对飞行式云梯的研究发现，作业时若空中作业平台因自身和/或其与地面之间连接而引起频繁重心变化，会使陀螺仪一直处于动态变动环境，使各飞行单元的输出处于频繁应激调整状态，各飞行单元之间难以协同调平，空中作业平台的水平控制效果也进一步大打折扣，这制约了空中作业区的设置及作用的发挥，还存在超限失控等安全隐患，因此，为了克服上述的不足，专利技术人提出了一种智能云梯系统，其能够或至少在一定程度上提高空中作业平台的水平控制性能。本专利技术通过以下技术方案实现：一种智能云梯系统，包括空中作业平台、地面端和主控装置，还包括均与所述主控装置连接的测距信号发射模块和测距信号接收模块，所述测距信号发射模块和所述测距信号接收模块分别设于所述空中作业平台和所述地面端，所述测距信号发射模块包括三个不在同一直线的发射部，所述测距信号接收模块包括三个不在同一直线的接收部，且一所述发射部对应一所述接收部，以形成一测距信息，所述主控装置通过至少三所述测距信息控制所述空中作业平台运动。优选的，所述发射部或所述接收部位于所述地面端，并位于同一水平面。优选的，所述接收部的接收面朝向所述发射部的发射面，所述接收部的接收面处设有感应接收元件，多个所述感应接收元件排列呈面状。优选的，所述测距信号发射模块还包括与所述主控装置连接的调节座，所述发射部设于所述调节座上，所述调节座用于调整所述发射部的朝向。优选的，所述主控装置通过所述调节座控制所述空中作业平台平移或平转。优选的，所述测距信号发射模块发射出的测距信号包括光信号，所述测距信号接收模块接收的光信号经滤波片和/或滤波算法处理。优选的，所述光信号形成的光斑直径为10mm以上，所述发射部和/或所述接收部处设有直径为100mm以上的护管。优选的，所述空中作业平台上还设有降落伞，所述降落伞通过手动触发，或者通过设于所述空中作业平台上的加速度传感器和/或倾斜传感器触发而打开。优选的，所述空中作业平台的顶面处设有作业台，所述作业台的四周围设有护栏和隔风板。优选的，还包括机动车，所述机动车用于运载所述空中作业平台和/或作为所述地面端。本专利技术与传统通过陀螺仪控制的系统相比，精度更高，平稳性能更好，对飞行驱动单元的控制更简单容易，各飞行驱动单元之间可协同配合且调平效果更好，利于空中作业平台上作业区更大范围的设置及作用的发挥，结构简单，安全可靠，操作简单，成本低廉。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术实施例的前视结构示意图；图2为本专利技术实施例的立体结构示意图；图3为本专利技术实施例的操控系统示意图；图4为本专利技术实施例测距信号发射模块的结构示意图；图5为本专利技术实施例接收部的接收面的结构示意图；图6为本专利技术实施例空中作业平台的空中平移原理示意图。图1至2中各标号对应如下，第一测距信号接收模块11，第二测距信号接收模块12，作业台13，护栏14，云梯架15，飞行驱动单元16，软管线2，第一测距信号发射模块31，第二测距信号发射模块32，第三测距信号发射模块33，车载平台34，发射部301，调节座302，护管303。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的描述：作为一种示例，本实施例的智能云梯系统，如图1-2所示，包括空中作业平台、车载平台34和主控装置。如图1-2所示，空中作业平台包括云梯架15和飞行驱动单元16，12个飞行驱动单元16按二行六列方式均匀地设于云梯架15上，云梯架15的外框呈长方形状，外框底面处设有测距信号接收模块，一测距信号接收模块包括一接收部，6个测距信号接收模块呈二行三列方式设置并分别位于外框的四角及中部。由于本实施例的空中作业平台运行更加平稳，所以作业台13可设于云梯架15的顶面处，并位于旋翼之间，其设置的范围更大，更利于空中作业平台作用的发挥；作业台13的四周优选设有护栏14及隔风板，以提升安全性和舒适性，搭载人员可通过安全带与护栏连接在一起，通过移动安全带的挂钩在作业台13上移动，隔风板的设置可削减旋翼产生的风力对空中作业的影响，同时可进一步确保作业安全。一并参考图3，空中作业平台上优选还设有数个降落伞，当遇有故障时，降落伞可通过手动触发，或者通过设于空中作业平台上的加速度传感器和/或倾斜传感器触发而打开，具体地，可用加速度传感器判断空中作业平台的失重或迅猛飞行，也可用倾斜传感器判断空中作业平台过度倾斜，触发打开降落伞机构开伞，降落伞就打开，让空中作业平台平稳降落。基于四轴飞行器的控制问题，空中作业平台实施时优选包括六个以上的旋翼。如图1-2所示，车载平台34作为地面端设于消防车上，车载平台34上设有测距信号发射模块，一测距信号发射模块包括一接收部，6个测距信号发射模块呈二行三列方式设置并分别与测距信号接收模块一一固定地对应设置，例如，第一测距信号发射模块31与第一测距信号接收模块11对应并相互配合，第二测距信号发射模块32与第二测距信号接收模块12对应并相互配合，第三测距信号发射模块33与第三测距信号接收模块对应并相互配合，第一、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能云梯系统，包括空中作业平台、地面端和主控装置，其特征在于，还包括均与所述主控装置连接的测距信号发射模块和测距信号接收模块，所述测距信号发射模块和所述测距信号接收模块分别设于所述空中作业平台和所述地面端，所述测距信号发射模块包括三个不在同一直线的发射部，所述测距信号接收模块包括三个不在同一直线的接收部，且一所述发射部对应一所述接收部，以形成一测距信息，所述主控装置通过至少三所述测距信息控制所述空中作业平台运动。

【技术特征摘要】
1.一种智能云梯系统，包括空中作业平台、地面端和主控装置，其特征在于，还包括均与所述主控装置连接的测距信号发射模块和测距信号接收模块，所述测距信号发射模块和所述测距信号接收模块分别设于所述空中作业平台和所述地面端，所述测距信号发射模块包括三个不在同一直线的发射部，所述测距信号接收模块包括三个不在同一直线的接收部，且一所述发射部对应一所述接收部，以形成一测距信息，所述主控装置通过至少三所述测距信息控制所述空中作业平台运动。2.根据权利要求1所述的一种智能云梯系统，其特征在于，所述发射部或所述接收部位于所述地面端，并位于同一水平面。3.根据权利要求1所述的一种智能云梯系统，其特征在于，所述接收部的接收面朝向所述发射部的发射面，所述接收部的接收面处设有感应接收元件，多个所述感应接收元件排列呈面状。4.根据权利要求3所述的一种智能云梯系统，其特征在于，所述测距信号发射模块还包括与所述主控装置连接的调节座，所述发射部设于所述调节座上，所述调节座用于调整所述发射部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴李海，
申请(专利权)人：吴李海，
类型：发明
国别省市：广东,44