[发明专利]基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统

权利要求书

1.一种基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其中，双小车四吊具的桥吊包含：设置在滑道内的大车框架；分别通过横梁吊装在大车框架上的两个小车；四个吊具，每个小车下方吊载两个吊具；其特征在于，所述桥吊自动控制系统包含：

中央控制器，安装在大车框架上；

小车运行控制单元，安装在大车框架上且与横梁相连接的位置，与中央控制器连接，控制两个小车沿着横梁进行平滑运动；

吊具起升控制单元，分别安装在两个小车上，控制四个吊具在竖直方向上的升降；

智能相机检测单元，安装在大车框架和两个小车上，检测两个小车的运行位置信息、四个吊具的摆角信息与吊载长度信息，并传输至中央控制器，中央控制器根据获取的反馈信息进行控制调整，直至两个小车和四个吊具到达期望位置；

其中，所述的智能相机检测单元包含：

第一智能相机，安装在大车框架的顶角上，拍摄得到两个小车当前所在位置的图片；

2个第二智能相机，分别安装在两个小车上，分别拍摄每个小车上吊载的两个吊具当前所在位置的图片，并且该第二智能相机上设置有紫外光发射器；

4个紫外光接收器，分别安装在四个吊具的顶端，通过接收第二智能相机的紫外光发射器发出的紫外光，计算得到其能量损失量，并发送至第二智能相机计算得到各个吊具的吊载长度信息；

云处理器，分别与第一智能相机以及第二智能相机无线连接，获取各个吊具的吊载长度信息，并根据两个小车和四个吊具当前所在位置的图片，计算得到两个小车的位置信息、速度信息、以及四个吊具的摆角信息。

2.如权利要求1所述的基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其特征在于，还包含大车运行控制单元，安装在大车框架上，与中央控制器连接，控制大车框架沿着滑道进行平滑运动。

3.如权利要求2所述的基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其特征在于，所述的大车运行控制单元包含：

8个变频器，分别与中央控制器连接；

8个第一伺服驱动电机，分别与各个变频器连接，其中4个第一伺服驱动电机分别安装在大车框架顶点上，另外4个第一伺服驱动电机分别安装在大车框架侧边上；

由中央控制器控制各个变频器，对8个第一伺服驱动电机进行同步控制，驱动大车框架沿着滑道进行平滑运动。

4.如权利要求1所述的基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其特征在于，所述的小车运行控制单元包含：

2个变频器，分别与中央控制器连接；

2个第二伺服驱动电机，分别与各个变频器连接，且分别与各个小车连接，其中1个第二伺服驱动电机安装在大车框架上且与吊载第一小车的横梁相连接的位置，另外1个第二伺服驱动电机安装在大车框架上且与吊载第二小车的横梁相连接的位置；

由中央控制器通过各个变频器控制各个第二伺服驱动电机，驱动各个小车沿着横梁进行平滑运动。

5.如权利要求1所述的基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其特征在于，所述的吊具起升控制单元包含：

4个变频器，分别与中央控制器连接；

4个第三伺服驱动电机，分别与各个变频器连接，且分别与各个吊具连接，其中2个第三伺服驱动电机安装在第一小车上，另外2个第三伺服驱动电机安装在第二小车上；

由中央控制器通过各个变频器控制各个第三伺服驱动电机，驱动各个吊具在竖直方向上的起升或下降。

6.如权利要求1所述的基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制系统，其特征在于，所述的第二智能相机上还设置有：

红外短波照明器，为第二智能相机的拍摄提供光源；

输入模块，接收各个紫外光接收器发出的紫外光能量损失量，以及接收两个小车和四个吊具当前所在位置的图片；

CPU模块，对各个紫外光接收器发出的紫外光能量损失量，计算得到各个吊具的吊载长度信息，并且对两个小车和四个吊具当前所在位置的图片进行无失真压缩得到压缩后的图像序列；

无线传输模块，将各个吊具的吊载长度信息以及压缩后的图像序列通过无线传输至云处理器。

7.一种基于智能相机检测的双小车四吊具的桥吊自动控制方法，其特征在于，采用如权利要求1～6中任一项所述的桥吊自动控制系统实现，包含以下步骤：

S1、根据两个小车的期望位置和四个吊具的期望绳长，由中央控制器1控制小车运行控制单元和吊具起升控制单元，使两个小车和四个吊具分别运行并到达当前位置；

S2、由智能相机检测单元拍摄得到两个小车和四个吊具当前所在位置的图片，以及根据紫外光能量损失量计算得到四个吊具的当前绳长，通过无线传输至云服务器；由云服务器计算得到两个小车的当前位置，两个小车的运行速度，四个吊具的当前摆角、当前角速度、当前绳长，并传输至中央控制器；

S3、中央控制器根据各个吊具的当前绳长与期望绳长的误差值，计算得到各个吊具的起升控制量；

S4、中央控制器根据各个小车的当前位置与期望位置的误差值，以及小车运行速度计算得到各个小车位置的误差输出值；

中央控制器根据各个吊具的当前摆角以及当前角速度计算得到各个吊具的摆角误差输出值；

根据各个小车位置的误差输出值以及各个吊具的摆角误差输出值计算得到各个小车的位置控制量；

S5、中央控制器将各个吊具的起升控制量以及各个小车的位置控制量分别输出至吊具起升控制单元和小车运行控制单元进行调整控制，直至两个小车和四个吊具达到期望位置。