[发明专利]路径规划辅助调整设备及控制方法

权利要求书

1.一种路径规划辅助调整设备，其特征在于：具有智能控制模块(1)、目标定位模块(2)、追踪器安装支架(3)和追踪器(4)；所述智能控制模块(1)上固定安装有追踪器安装支架(3)；所述追踪器安装支架(3)的上方至少具有一个追踪器安装座(5)；所述追踪器(4)安装于追踪器安装座(5)的前方或后方的追踪器安装点(16)；所述目标定位模块(2)通过运动机构(6)与智能控制模块(1)相连。

2.根据权利要求1所述的路径规划辅助调整设备，其特征在于：所述运动机构(6)包括下杆(7)、伸缩杆(8)和旋转头(9)；所述下杆(7)与转动齿轮(14)啮合；所述伸缩杆(8)与下杆(7)插接；所述旋转头(9)安装于伸缩杆(8)的上端，旋转头(9)的上端具有第一伞齿轮(10)；所述第一伞齿轮(10)与固定于转动杆(11)上的第二伞齿轮(12)啮合传动；所述转动杆(11)的两端通过固定套(13)与摆动模块(15)相连；所述转动齿轮(14)与转动电机相连。

3.根据权利要求1或2所述的路径规划辅助调整设备，其特征在于：所述摆动模块(15)包括固定头和摆动头；所述固定头通过固定套(13)与转动杆(11)相连；所述摆动头通过摆动缸与固定头相连。

4.根据权利要求1或2所述的路径规划辅助调整设备，其特征在于：所述目标定位模块(2)与运动机构(6)通过可锁定导轨(17)相连。

5.一种使用权利要求1至4任一所述的路径规划辅助调整设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先使用前针对DCOM影像生成目标区域的三维模型，然后在三维模型上完成目标面的规划，并选取三个以上的点作为目标注册的特征点，通过导针在目标区域选择对应的使用前规划的特征点，完成使用前模型到使用中真实目标的注册

S2、将可调节固定支架固定到需要规划的目标位置处，将目标定位模块固定到可调节固定支架的目标固定块上；

S3、把目标追踪器安装到可调节固定支架的任一追踪器安装座上；

S4、智能追踪模块自动追踪到目标追踪器，得到目标安置槽的当前位置，发送给运动规划模块；

S5、运动规划模块读取目标位置，并接收智能追踪模块发送的当前位置，之后规划出当前位置到目标位置的运动路径，并生成运动控制参数发送给智能控制模块；

S6、智能控制模块接收到运动控制参数后，控制可调节固定支架动作以调整目标安置槽到目标位置。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤S4具体为：智能追踪器上端的摄像头通过图像处理判别追踪器安装座的颜色和分布矩阵位置获得目标追踪器P的安装位置，从而确定采用的从目标追踪器到目标定位模块的目标平面的转换矩阵最终计算得到目标安置槽的初始位置信息其中，

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤S1中，采用固定于目标上的追踪器作为原点，使用前规划的目标面以中心点与三个轴向量表示，即{centerPos，xVec，yVec，zVec}^pre，通过注册矩阵可以得到使用中的目标面为xVec，yVec，zVec}^pre-t。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，目标安置槽在固定于目标上的追踪器为原点的情况下的初始位置其中为目标追踪器在追踪器下的实时位置，表示的逆矩阵。

9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤S6具体为：已知目标平面的信息位置，调整目标安置槽所在平面的法向量X^oste-i与使用时目标平面的法向量X^intra-t平行，且使得目标安置槽所在面的中心点在使用时的目标平面上，通过规划算法得到各个控制舵机的运动规划并由智能控制模块执行，通过上下、内外翻、前后倾和左右旋的方式使目标安置槽运动到期望的位置与姿态。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，规划算法具体为：

(1)计算目标安置槽所在平面的法向量X^oste-i到使用时目标平面的法向量X^intra-t的转换矩阵

(2)根据转换矩阵，得到3DOF控制舵机组的旋转参数；

(3)计算平行后的目标安置槽平面中心点位置center^oste-r；

(4)继续沿着X^oste-i从center^oste-r出发，得到在使用时目标平面上的投影距离，该距离即为上下移动杆的距离。