【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
：本專利技術(shù)屬于起重機(jī)自動(dòng)控制，具體涉及一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
0、
技術(shù)介紹
：
1、在自動(dòng)化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，港口機(jī)械的自動(dòng)化改造對(duì)港口的智能化發(fā)展具有極其重要的意義，門座式起重機(jī)的自動(dòng)化改造是順應(yīng)全球港口現(xiàn)代化趨勢(shì)的關(guān)鍵步驟，對(duì)于提升競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。門座式起重機(jī)的自動(dòng)化控制，需要考慮起重機(jī)末端負(fù)載的軌跡控制，而運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解在對(duì)起重機(jī)的軌跡控制中具有極其重要的意義。運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解能夠根據(jù)期望的末端執(zhí)行器(如吊鉤或抓斗)在空間中的目標(biāo)位置和姿態(tài)(即位置、朝向等)，計(jì)算出起重機(jī)各關(guān)節(jié)(如旋轉(zhuǎn)、變幅、起升等)需要的具體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的裝卸作業(yè)至關(guān)重要，特別是在自動(dòng)化控制中，能夠確保貨物被高效、安全地搬運(yùn)到指定位置。現(xiàn)有技術(shù)中，門座式起重機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同結(jié)構(gòu)的解算方法都具有差異，難以使用一種統(tǒng)一便捷的解算方法。因此，本專利技術(shù)提供一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：
1、本專利技術(shù)的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，能夠高效適配各種結(jié)構(gòu)的機(jī)型，得出運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解結(jié)果。
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、(一)本專利技術(shù)提供一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，包括以下步驟：
4、s1、在起重機(jī)的變幅電機(jī)末端設(shè)置編碼器，記錄在變幅位置下的變幅電
5、s2、將變幅電機(jī)編碼器輸出值、起重機(jī)吊鉤的變幅距離/變幅起升高度數(shù)據(jù)代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)，得到純變幅運(yùn)動(dòng)下，變幅電機(jī)的運(yùn)動(dòng)角度與起重機(jī)吊鉤的變幅距離/變幅起升高度的關(guān)系；
6、s3、在起重機(jī)的起升電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的末端分別設(shè)置編碼器，記錄在起升和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的起升電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的編碼器輸出值，通過(guò)編碼器輸出值得到起升電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)角度；
7、s4、根據(jù)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的減速比得到起重機(jī)吊鉤旋轉(zhuǎn)角度與旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)角度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)滑輪組與起升電機(jī)的減速比得到起升電機(jī)運(yùn)動(dòng)角度與起重機(jī)吊鉤起升高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
8、進(jìn)一步的，所述步驟s1和s2中，分別記錄最小變幅位置和最大變幅位置下起重機(jī)吊鉤空間坐標(biāo)、變幅電機(jī)編碼器輸出值，以及在最小變幅位置到最大變幅位置之間變幅s次的起重機(jī)吊鉤空間坐標(biāo)、變幅電機(jī)編碼器輸出值，代入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中學(xué)習(xí)，得到純變幅運(yùn)動(dòng)下，變幅電機(jī)的運(yùn)動(dòng)角度與起重機(jī)吊鉤的變幅距離/變幅起升高度的關(guān)系。
9、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，在起重機(jī)吊鉤上粘貼用于定位的二維碼標(biāo)簽，同時(shí)在起重機(jī)吊鉤正下方安裝刻度板，在起重機(jī)遠(yuǎn)端架設(shè)能夠拍攝到二維碼的視覺(jué)模塊；通過(guò)視覺(jué)模塊識(shí)別二維碼標(biāo)簽中心位置的移動(dòng)以及起重機(jī)吊鉤在刻度板的投影刻度讀數(shù)，得到當(dāng)前變幅位置下起重機(jī)吊鉤的空間坐標(biāo)，即可得到起重機(jī)吊鉤的變幅距離/變幅起升高度。
10、進(jìn)一步的，測(cè)定在變幅位置下起重機(jī)吊鉤的變幅距離/變幅起升高度的方法為：1)對(duì)視覺(jué)模塊的攝像頭的畸變進(jìn)行標(biāo)定，并通過(guò)仿射變換，糾正二維碼在攝像頭圖像中的二維坐標(biāo)(xp,yp)，若攝像頭分辨率為m×n，則0＜xp＜m,0＜yp＜n，二維碼標(biāo)簽中心坐標(biāo)的二維像素坐標(biāo)為(xi,yi)(i＝1,2,3…,n)，n＝s+2，最小變幅距離對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為(x0,y0)，最大變幅距離對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為(xn,yn)；2)標(biāo)記刻度板對(duì)應(yīng)的距離di(i＝1,2,3…,n)，n＝s+2，最小變幅距離對(duì)應(yīng)的值為d0，最大變幅距離對(duì)應(yīng)的值為dn；3)將xi與di對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離進(jìn)而得到變幅過(guò)程中，每個(gè)變幅位置下起重機(jī)吊鉤的變幅起升高度lf＝δ×(xi-x0)。
11、進(jìn)一步的，所述步驟s1和s3中，記錄每次運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電機(jī)的編碼器值e，e的范圍由安裝編碼器的分辨率決定，即電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，編碼器的分辨率為em，則電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度電機(jī)每次運(yùn)動(dòng)的角度記為ai(i＝1,2,3…,n)。
12、進(jìn)一步的，所述視覺(jué)模塊能夠觀測(cè)到整個(gè)起重機(jī)，所述刻度板長(zhǎng)度大于起重機(jī)的最大變幅距離。
13、(二)本專利技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以上所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法。
14、(二)本專利技術(shù)提供一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)以上所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法。
15、本專利技術(shù)的有益效果：
16、(1)本專利技術(shù)公開(kāi)了一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，根據(jù)視覺(jué)裝置對(duì)起重機(jī)的吊鉤末端進(jìn)行跟蹤定位，精準(zhǔn)輸出吊鉤末端的二維坐標(biāo)，在起重機(jī)懸臂的可運(yùn)行范圍內(nèi)，將運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行多段細(xì)分，并將每一段電機(jī)尾端的編碼器數(shù)據(jù)與懸臂末端的二維坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，采集多組數(shù)據(jù)，然后將對(duì)應(yīng)的點(diǎn)集通過(guò)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練，最終得到逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算結(jié)果的曲線。
17、(2)本專利技術(shù)不依賴于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)解算，只需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)取點(diǎn)的方式來(lái)進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算，為解決復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解問(wèn)題提供了一種可行且更為高效的途徑，適用性廣。
18、(3)本專利技術(shù)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解可以非常迅速，適用于實(shí)時(shí)控制操作，同時(shí)對(duì)于不同的起重機(jī)模型，無(wú)需重新推導(dǎo)解析，只需重新訓(xùn)練或微調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即可。這意味著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法更加通用，易于適應(yīng)各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，而且在某些情況下，實(shí)際操作中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(如摩擦、關(guān)節(jié)間隙等非理想因素)可以直接融入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中，使得模型更加接近真實(shí)世界的運(yùn)動(dòng)行為，提高了模型的實(shí)用性。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
7.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的門座式起重機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉漢忠，田昭，唐鵬，萬(wàn)錦旗，喬貴方，湯玉東，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。