基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，光电开光设置于RGV小车的侧面上，编码器设置于RGV小车的轮部轴径处，第一激光测距传感器设置于RGV小车的前端，第二激光测距传感器设置于RGV小车的后端，第三激光测距传感器设置于RGV小车的底部，液压升降平台设置于RGV小车上，磁感应传感器设置于RGV小车的中心处，PLC控制器设置于RGV小车上，且PLC控制器分别与光电开关、编码器、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、液压升降平台、磁感应传感器连接。本发明专利技术多传感器融合的RGV定位系统可以使RGV小车在重力储能结构中实现重复高精度定位、自动修正物料位置等功能。修正物料位置等功能。修正物料位置等功能。

【技术实现步骤摘要】
基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及多传感器融合领域，具体地，涉及一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统及方法。

技术介绍

[0002]随着可再生能源的不断发展，电网对各种储能技术的需求日益增长。重力储能是一种环保性和经济性均具有竞争力的物理储能，近年来受到了越来越广泛的关注。而有轨制导车辆（Rail Guided Vehicle，RGV）可以高效地与其他物流系统实现自动连接，无需人员操作，运行速度快，在重力储能中应用非常广泛。
[0003]传统的定位采用条形码定位或者超声波定位，但是条形码定位对应用场景要求较高，且随着时间的推移，条形码定位的精度会降低；超声波定位会存在盲区，可靠性不高。在重力储能项目中，RGV小车处于高空巷道内，工作环境对于人工维护极为困难，因此对RGV小车的维护周期、可靠性、自我定位、自我位置修正等问题提出了极高的要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统及方法，可以使RGV小车在重力储能结构中实现重复高精度定位、自动修正重力块位置等功能。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，包括：RGV小车、光电开关、编码器、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、液压升降平台、磁感应传感器、PLC控制器，所述RGV小车设置于重力储能结构中的RGV轨道上，所述光电开光设置于RGV小车的侧面上，所述编码器设置于RGV小车的轮部轴径处，所述第一激光测距传感器设置于RGV小车的前端，所述第二激光测距传感器设置于RGV小车的后端，所述第三激光测距传感器设置于液压升降平台的下端，所述液压升降平台设置于RGV小车上，所述磁感应传感器设置于RGV小车的中心处，所述PLC控制器设置于RGV小车上，且所述PLC控制器分别与光电开关、编码器、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、液压升降平台、磁感应传感器连接。
[0006]进一步地，所述PLC控制器的型号为FX5U，所述光电开关与PLC控制器的中央处理单元的第一I/O接口连接，所述编码器与PLC控制器的中央处理单元的第二I/O接口连接，所述第一激光测距传感器与PLC控制器的中央处理单元的第三I/O接口连接，所述第二激光测距传感器与PLC控制器的中央处理单元的第四I/O接口连接，所述第三激光测距传感器与PLC控制器的中央处理单元的第五I/O接口连接，所述液压升降平台与PLC控制器的中央处理单元的第六I/O接口连接，所述磁感应传感器与PLC控制器的中央处理单元的第七I/O接口连接。
[0007]进一步地，所述液压升降平台由液压缸和升降平台构成，所述液压缸与PLC控制器的中央处理单元的第六I/O接口连接；
进一步地，所述光电开关的型号为E3F3
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D12。
[0008]进一步地，所述编码器的型号为E6B2
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CWZ5B。
[0009]进一步地，所述第一激光测距传感器、第二激光测距传感器的型号均为DSK
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CG
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10C。
[0010]进一步地，所述第三激光测距传感器的型号为HG
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C1400。
[0011]进一步地，所述磁感应传感器的型号为HM18
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50NA。
[0012]本专利技术还提供了一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统的定位方法，具体包括如下步骤：步骤S1，上位机与PLC控制器的第八I/O接口连接，通过上位机向PLC控制器发出通过RGV小车将电梯侧的重力块搬运至RGV小车前端的存放重力块处的指令；步骤S2，PLC控制器接收上述指令，向第三激光测距传感器发出测量液压升降平台的顶部到RGV小车的距离，并将距离信息传送给PLC控制器；步骤S3，PLC控制器判断液压升降平台的顶部到RGV小车的距离是否小于0.5m，若不是，通过PLC控制器控制液压升降平台下降，直至液压升降平台的顶部到RGV小车的距离小于0.5m，通过 PLC控制器发出通过第二激光测距传感器测量RGV小车后端与待搬运重力块的距离，并根据定位目标块的预设距离，得出RGV小车后端待识别定位目标块的数量；步骤S4，判断待识别定位目标块的数量是否大于2，若是，控制RGV小车后退，并通过第二激光传感器实时测量RGV小车后端与待搬运重力块的距离，更新待识别定位目标块的数量；否则RGV小车保持不动；步骤S5，当更新待识别定位目标块的数量为1时，记录编码器的位置数据M1，并且控制RGV小车开始减速运行；步骤S6，当更新待识别定位目标块的数量为0时，RGV小车停止运行，同时记录编码器的位置数据M2，并通过PLC控制器发出检测磁感应传感器是否检测到待搬运重力块底面的感应磁铁；步骤S7，通过编码器的记录的位置数据M1、M2，计算出编码器的移动距离，当移动距离不在1099
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1101mm的范围内或磁感应传感器无信号，则待搬运重力块与定位标记块之间存在位置偏差，需要进行待搬运重力块的位置修正，直至移动距离为1099
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1101mm，且磁感应传感器有信号，则RGV小车已到位并与待搬运重力块的中心对齐，将液压升降平台抬升，直至实现液压升降平台对待搬运重力块的背负；步骤S8，控制搬运重力块的RVG小车向RGV轨道前端的重力块的存放区域移动，通过PLC控制器控制第一激光测距传感器测量RVG小车前端与重力块存放区之间的距离，并根据定位目标块的预设距离，得出RGV小车前端待识别定位目标块的数量；步骤S9，判断前端待识别定位目标块的数量是否大于2，若是，控制RGV小车前进，并通过第一激光传感器实时测量RGV小车前端与重力块存放区的距离，更新待识别定位目标块的数量；否则RGV小车保持不动；当前端待识别定位目标块的数量为1时，记录编码器位置数据M3，RGV小车开始减速运行；步骤S10，当前端待识别定位目标块的数量为0时， RGV小车停止运行，同时记录编码器位置数据M4；步骤S11，通过编码器的记录的位置数据M3、M4，计算出编码器的移动距离，若移动
距离为1099
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1101mm，液压升降平台下降直至实现对搬运重力块的存放工作，否则依据定位标记块的位置信息来修正编码器数据，完成编码器累计误差清零；步骤S12，RGV小车完成电梯侧重力块的搬运存放工作，返回至待机位置。
[0013]进一步地，步骤S7中对待搬运重力块的位置修正过程如下：（a）如果RGV小车停止运行前检测到磁感应信号，则在检测到感应磁铁时记录编码器数据M5，并计算重力块偏移距离L1；否则执行步骤（d）；（b）将RGV小车前进到重力块偏移距离L1处，此时磁感应传感器检测到感应磁铁，将液压升降台上升到指定高度；（c）将RGV小车后退到重力块偏移距离L1处，此时，光电开关检测到待识别定位标记块，完成重力块位置修正；（d）如果RGV小车停本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，包括：RGV小车（2）、光电开关（3）、编码器（4）、第一激光测距传感器（5）、第二激光测距传感器（6）、第三激光测距传感器（7）、液压升降平台（8）、磁感应传感器（9）、PLC控制器（12），所述RGV小车（2）设置于重力储能结构中的RGV轨道（1）上，所述光电开光（3）设置于RGV小车（2）的侧面上，所述编码器（4）设置于RGV小车（2）的轮部轴径处，所述第一激光测距传感器（5）设置于RGV小车（2）的前端，所述第二激光测距传感器（6）设置于RGV小车（2）的后端，所述第三激光测距传感器（7）设置于液压升降平台（8）的下端，所述液压升降平台（8）设置于RGV小车（2）上，所述磁感应传感器（9）设置于RGV小车（2）的中心处，所述PLC控制器（12）设置于RGV小车（2）上，且所述PLC控制器（12）分别与光电开关（3）、编码器（4）、第一激光测距传感器（5）、第二激光测距传感器（6）、第三激光测距传感器（7）、液压升降平台（8）、磁感应传感器（9）连接。2.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述PLC控制器的型号为FX5U，所述光电开关（3）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第一I/O接口连接，所述编码器（4）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第二I/O接口连接，所述第一激光测距传感器（5）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第三I/O接口连接，所述第二激光测距传感器（6）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第四I/O接口连接，所述第三激光测距传感器（7）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第五I/O接口连接，所述液压升降平台（8）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第六I/O接口连接，所述磁感应传感器（9）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第七I/O接口连接。3.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述液压升降平台（8）由液压缸(81)和升降平台(82)构成，所述液压缸（81）与PLC控制器（12）的中央处理单元的第六I/O接口连接。4.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述光电开关的型号为E3F3
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D12。5.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述编码器的型号为E6B2
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CWZ5B。6.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述第一激光测距传感器（5）、第二激光测距传感器（6）的型号均为DSK
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CG
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10C。7.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述第三激光测距传感器（7）的型号为HG
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C1400。8.根据权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统，其特征在于，所述磁感应传感器（9）的型号为HM18
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50NA。9.一种权利要求1所述基于重力储能的多传感器融合的RGV定位系统的定位方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤S1，上位机与PLC控制器（12）的第八I/O接口连接，通过上位机向PLC控制器（12）发出通过RGV小车（2）将电梯侧的重力块（10）搬运至RGV小车（2）前端的存放重力块处的指令；步骤S2，PLC控制器（12）接收上述指令，向第三激光测距传感器（7）发出测量液压升降平台（8）的顶部到RGV小车（2）的距离，并将距离信息传送给PLC控制器（12）；步骤S3，PLC控制器（12）判断液压升降平台（8）的顶部到RGV小车（2）的距离是否小于0.5m，若不是，通过PLC控制器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：严圣军，刘德峰，王福欣，范风兵，
申请(专利权)人：中国天楹股份有限公司，
类型：发明
国别省市：