一种手持智能终端打标器及打标方法技术

本发明专利技术提出一种手持智能终端打标器，包括设有控制器和定位芯片的盒体，设于盒体内、平行于盒体底面的二维运动直线滑台，以及盒体内设于二维运动直线滑台上的打标器；所述控制器连接打标器；所述盒体底面不封闭，用于打标器定位打标；所述打标器通过电机在二维运动直线滑台实现平面运动进行精准定位，所述定位芯片连接所述控制器，对盒体进行定位并发送定位信息给所述控制器，所述控制器根据定位信息对电机进行控制从而控制打标器的移动。本发明专利技术可以通过定位芯片获取任意三维空间位姿信息，实现智能定位，并由控制器根据定位信息控制打标器实现自动打标，用以解决人工测距及墨斗划线误差大、效率低、使用不方便等问题。

A Handheld Intelligent Terminal Marker and Marking Method

The invention provides a hand-held intelligent terminal marker, which includes a box body with a controller and a positioning chip, a two-dimensional moving straight slide parallel to the bottom of the box body, and a marker arranged on the two-dimensional moving straight slide in the box body; the controller is connected with a marker; the bottom of the box body is not closed for marker positioning and marking; and the marker is electrically operated. The positioning chip connects the controller, locates the box and sends positioning information to the controller. The controller controls the motor according to the positioning information to control the movement of the marker. The invention can acquire arbitrary three-dimensional space position and posture information by positioning chip, realize intelligent positioning, and realize automatic marking by controlling marker by controller according to positioning information, so as to solve the problems of large error, low efficiency and inconvenient use of manual ranging and ink bucket marking.

【技术实现步骤摘要】
一种手持智能终端打标器及打标方法
本专利技术涉及测距打标领域，特别是涉及到一种手持智能终端打标器及打标方法。
技术介绍
传统建筑行业、木匠行业等，均需根据设计图纸进行人工测量、墨斗标记划线等工作，人工测距误差较大，距离较远时，采用人工测距及墨斗标线非常不方便。近年来，智能科技的迅速发展，为越来越多行业提供了便利。如何将智能科技与传统的测距打标结合起来，是目前亟需解决的问题
技术实现思路
本专利技术提供了一种手持智能终端打标器及打标方法，内置定位芯片，可以获取任意三维空间位姿信息，实现智能定位及打标功能，用以解决人工测距及墨斗划线误差大、效率低、使用不方便等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种手持智能终端打标器，包括：设有控制器和定位芯片的盒体，设于盒体内、平行于盒体底面的二维运动直线滑台，以及盒体内设于二维运动直线滑台上的打标器；所述控制器连接打标器；所述盒体底面不封闭，用于打标器定位打标；所述打标器通过电机在二维运动直线滑台实现平面运动进行精准定位，在打标平面进行打标；所述定位芯片连接所述控制器，对盒体进行定位并发送定位信息给所述控制器，所述控制器根据定位信息对电机进行控制从而控制打标器的移动。进一步的，所述二维运动直线滑台包括设于盒体两侧相互平行的两个滑轨一，以及滑动连接设置在两个滑轨一之间并与两个滑轨一互相垂直的滑轨二，所述滑轨二上设有沿滑轨二滑动的滑块；所述滑轨二和所述滑块各自设有电机用于控制滑动；所述打标器固定在滑块上随滑块运动。进一步的，所述盒体还设有与控制器连接的显示屏，用于提供方向信号显示。本专利技术的另一方面，还提供了一种用于上述任一项所述手持智能终端打标器的打标方法，包括：S1、盒体底面置于打标平面，定位芯片实时定位在空间坐标系中的三维坐标数据，并发送给控制器；控制器通过坐标转换及原点标定，转换成打标平面的二维平面直角坐标系；S2、控制器根据目标打标点在打标平面的坐标(x1，y1)，规划路线，提示使用者将盒体向上下左右移动；S3、盒体接近目标点的大致范围(x1±a,y1±b)后，即停止移动盒体；其中a、b分别是所述大致范围的横向阈值和纵向阈值；S4、控制器控制电机，将滑轨上的滑块相对移动(±a，±b)即可使滑块移动至目标点(x1,y1)；S5、控制器控制打标器自动打标。进一步的，步骤S1所述定位芯片实时定位时，用盒体底面的中心位置点进行标定。进一步的，步骤S1所述坐标转换的方法包括：定位芯片自身定位数据在空间坐标系(O-X’Y’Z’)，通过标定，把空间坐标系(O-X’Y’Z’)转换成新环境内坐标系(O-XYZ)。转换公式如下：其中R为旋转矩阵，T为平移矩阵，(R|T)为坐标旋转及平移系数；S11、标定计算系数(R|T):手持智能终端进入新环境后，确定要喷标的二维平面后，即新环境内坐标系O-XYZ(Z＝0)，通过标定(0,0,0)(1,0,0)和(0,1,0)三个点，即可计算系数(R|T)；其中坐标(X’，Y’，Z’)为转换前空间坐标系中定位芯片自身数据；S12、使用系数(R|T)：根据空间坐标系中定位芯片自身数据和系数(R|T)，将空间坐标转换成平面内坐标。进一步的，将所述滑块初始位置作为二维运动直线滑台的平面的原点，所述初始位置为所述滑块位于二维运动直线滑台平面的位置。更进一步的，所述滑块初始位置在二维运动直线滑台平面的中心点位置，或在平面的四个角点位置。进一步，所述盒体底面为方形，所述阈值a、b小于所对应盒体底面边长的一半。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术内置定位芯片，可以通过定位芯片获取任意三维空间位姿信息，实现智能定位，并由控制器根据定位信息控制打标器实现自动打标，用以解决人工测距及墨斗划线误差大、效率低、使用不方便等问题。附图说明图1是本专利技术实施例的二维运动直线滑台结构示意图。图2是本专利技术实施例的结构示意图；图3是本专利技术实施例的电气原理框图。其中：1、滑轨一；2、滑轨二；3、滑块；4、盒体；5、打标器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1、2所示，本专利技术的手持智能终端由盒体4、显示屏，控制器、定位芯片、电机一、电机二、二维运动直线滑台、滑块3、打标器5组成；盒体4底面不封闭，在盒体4内与底面平行的平面上，设置一个二维运动直线滑台，所述二维运动直线滑台由两个滑轨一1和一个滑轨二2组成，分别由两个电机控制滑轨二2和滑块3的运动。滑轨二2可在滑轨一1上左右运动，滑轨二2上装有滑块3，滑块3可沿滑轨二2滑动，因此可实现滑块3在此平面内任意滑动，如图1、2所示。控制器、定位芯片、电机均安装于盒体4内，打标器5固定在滑块3上，可随滑块3在平面内任意移动。盒体4底面不封闭，主要是用于打标器定位后打标，打标器定位分为初步定为和精准定位，初步定位是根据智能终端打标器定位信息将盒体底面在打标平面上移动，进入到目标点范围内，将盒体停止移动；精准定位是由电机驱动实现打标器5在二维运动直线滑台平面运动进行精准定位。所述定位芯片、显示屏、两个电机、打标器可以通过IIC、UART、SPI等接口连接控制器，如图3所示仅是本实施例采用的其中一种连接方式。控制器分别与定位芯片和显示屏相连接，定位芯片将实时定位数据传递给控制器，控制器对实时定位数据转换处理后，实时规划转换后的实时坐标到目标点坐标的路径，并将规划的路径转换成向上、向下、向左、向右等简单箭头信号传递至显示屏，按照显示屏提示，进入到目标点大致范围后，手持智能终端的盒体4固定不动，控制器进而通过两个电机分别驱动，按照实时坐标到目标点坐标的路径，控制滑块3运动直到目标点，显示屏显示目标点找到的“确定”按钮，点击“确定”按钮后，打标器5自动打标。步骤1：当本专利技术进入新环境，在任一二维平面上打标前，盒体4底面置于打标平面，盒体4内的定位芯片实时定位数据，即定位芯片在空间坐标系中的三维坐标数据，通过坐标转换及原点标定，转换成二维平面直角坐标系；(一般选择平面两边的角点作为原点，方便计算打标点的坐标)在新环境标定时，用盒体4底面的中心位置点进行标定。坐标转换公式如下：其中R为旋转矩阵，T为平移矩阵，(R|T)为坐标旋转及平移系数；S11、标定计算系数(R|T):盒体进入新环境后，确定要喷标的二维平面后，即新环境内坐标系O-XYZ(Z＝0)，通过标定(0,0,0)(1,0,0)和(0,1,0)三个点，即可计算系数(R|T)；其中坐标(X’，Y’，Z’)为转换前空间坐标系中定位芯片自身数据；S12、使用系数(R|T)：根据空间坐标系中定位芯片自身数据和系数(R|T)，将空间坐标转换成平面内坐标。步骤2：根据设计图纸的要求，向本专利技术输入该二维平面打标点坐标(x1,y1),定位芯片会实时根据当前定位点与目标点的位置进行规划路线，提示使用者向上、向下、向左、向右移动盒体4，并通过显示屏显示；步骤3：根据显示屏提示，使用者手持本专利技术的盒体4接近目标点的大致范围(x1±a,y1±b)后，即停止移动盒体4；步骤4：此时根据定位芯片的实时坐标(x1±a,y1±b)与目标点(x1,y1)的坐标之差，即(±a，±b)，通过控制器控制电机，将滑轨上的滑块3相对二维直线滑台平面中心位置移动(±本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持智能终端打标器，其特征在于，包括：设有控制器和定位芯片的盒体，设于盒体内、平行于盒体底面的二维运动直线滑台，以及盒体内设于二维运动直线滑台上的打标器；所述控制器连接打标器；所述盒体底面不封闭，用于打标器定位打标；所述打标器通过电机在二维运动直线滑台实现平面运动进行精准定位，在打标平面进行打标；所述定位芯片连接所述控制器，对盒体进行定位并发送定位信息给所述控制器，所述控制器根据定位信息对电机进行控制从而控制打标器的移动。

【技术特征摘要】
1.一种手持智能终端打标器，其特征在于，包括：设有控制器和定位芯片的盒体，设于盒体内、平行于盒体底面的二维运动直线滑台，以及盒体内设于二维运动直线滑台上的打标器；所述控制器连接打标器；所述盒体底面不封闭，用于打标器定位打标；所述打标器通过电机在二维运动直线滑台实现平面运动进行精准定位，在打标平面进行打标；所述定位芯片连接所述控制器，对盒体进行定位并发送定位信息给所述控制器，所述控制器根据定位信息对电机进行控制从而控制打标器的移动。2.根据权利要求1所述的一种手持智能终端打标器，其特征在于，所述二维运动直线滑台包括设于盒体两侧相互平行的两个滑轨一，以及滑动连接设置在两个滑轨一之间并与两个滑轨一互相垂直的滑轨二，所述滑轨二上设有沿滑轨二滑动的滑块；所述滑轨二和所述滑块各自设有电机用于控制滑动；所述打标器固定在滑块上随滑块运动。3.根据权利要求1所述的一种手持智能终端打标器，其特征在于，所述盒体还设有与控制器连接的显示屏，用于提供方向信号显示。4.一种用于如权利要求1-3任一项所述手持智能终端打标器的打标方法，其特征在于，包括：S1、盒体底面置于打标平面，定位芯片实时定位在空间坐标系中的三维坐标数据，并发送给控制器；控制器通过坐标转换及原点标定，转换成打标平面的二维平面直角坐标系；S2、控制器根据目标打标点在打标平面的坐标(x1，y1)，规划路线，提示使用者将盒体向上下左右移动；S3、盒体接近目标点的大致范围(x1±a,y1±b)后，即停止移动盒体；其中a、b分别是...

【专利技术属性】
技术研发人员：章逸丰，张卫平，曹慧赟，张德星，李祖晨，
申请(专利权)人：浙江大学滨海产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：天津,12