[发明专利]基于高精度定位技术的行车对齐控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于高精度定位技术的行车对齐控制装置及方法，用于行车，行车包括依次可转动连接的首端行架、中间行架和末端行架，行车对齐控制装置包括高精度定位子系统和控制系统，高精度定位子系统至少包括一个基准站、一个基准站电台、第一差分天线和第二差分天线，第一差分天线安装在首端行架上，第二差分天线安装在末端行架上，首端行架、中间行架和末端行架的底部都对应装配有履带底盘，每个履带底盘由一个行走驱动装置驱动，首端行架、末端行架、中间行架和与其底部对应装配的履带底盘之间均设置有水平调整装置，控制系统分别与第一差分天线、第二差分天线、每个行走驱动装置和水平调整装置连接。具有控制精度高，平顺性好的优点。

技术领域

本发明涉及高精度定位与运动控制技术领域，特别是涉及一种基于高精度定位技术的行车对齐控制装置及方法。

背景技术

在大型矿场的堆料和转运中需要进行有序的填铺，往往需要用到数百米甚至数千名的行车，通过行车上的料带和铺料机或者堆料车完成规则的填铺作业。在填铺的过程中，需要根据不同的场地和物料类型调整行车的对齐和行进方式。手动调整的方法，无法保证长行车的对齐和规则化运动，进而无法保障填铺的平整度和效率。信息技术的进步，特别是高精度定位技术的成熟为自动化行车控制提供了可能性，但是，由于定位模块成本高昂，怎么低成本的提供组合传感和控制方案成为重要的技术问题。

通常，大型矿场使用的行车，单节车架长度可达到30到50米，车架个数可能达到上百个。底盘多采用履带结构降低单位面积的压强，底盘在控制行车移动的同时还需要实时调整，保证与上层车架保持水平。为了降低系统成本，行车架之间的连接只有有限的转动空间，底盘履带与行车架之间只能做水平调整不能做角度旋转，行车的转向动作只通过履带之间速度差来实现。如果不合理控制，极易导致行车架的磨损，变形，甚至损坏。现有的控制方法，多采用测量驱动电机运行参数，根据目标运行路线设定驱动电机运行转速，再根据实际运行情况微调行车架位置，但其控制精度不高，无法有效保障移动过程的平顺性。针对上述问题，本专利提出一种使用差分定位、编码器和加速度组合使用的行架位置定位方案，并对应的提出控制行车平移和转向的控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于高精度定位技术的行车对齐控制装置及方法，使用差分定位、编码器和加速度组合使用的行车架位置定位方案，并对应的提出控制行车平移和转向的控制方法，具有控制精度高，能有效保障移动过程平顺性的优点。

一方面，本发明提供了一种基于高精度定位技术的行车对齐控制装置，用于行车，所述行车包括依次可转动连接的首端行架、中间行架和末端行架，所述行车对齐控制装置包括高精度定位子系统和控制系统，所述高精度定位子系统至少包括一个基准站、一个基准站电台、第一差分天线和第二差分天线，所述基准站接收卫星信号并传送给基准站电台，第一差分天线和第二差分天线分别与基准站电台相配合，相对独立的进行实时差分定位，所述基准站和基准站电台远离行车设置，第一差分天线安装在首端行架上，第二差分天线安装在末端行架上，首端行架、中间行架和末端行架的底部都对应装配有履带底盘，每个履带底盘由一个行走驱动装置驱动，首端行架、末端行架、中间行架和与其底部对应装配的履带底盘之间均设置有水平调整装置，所述控制系统分别与第一差分天线、第二差分天线、每个行走驱动装置和水平调整装置连接，所述控制系统根据实时差分定位信息控制行走驱动装置和水平调整装置，以保证行车行进过程中的平行度。

进一步地，所述首端行架和末端行架的底部都对应装配有两个履带底盘，中间行架的底部对应装配有一个履带底盘。

进一步地，所述首端行架、中间行架和末端行架依次通过连接装置可转动地连接，所述连接装置包括前端连接架、前端轴套、连接轴、连接轴轴帽、后端轴套、后端连接架，所述前端连接架和后端连接架平行有间隔地设置，所述前端轴套固定于前端连接架靠近后端连接架的一侧，所述后端轴套固定于后端连接架靠近前端连接架的一侧，所述连接轴穿过前端轴套和后端轴套设置，且所述连接轴末端固定有磁铁，所述连接轴轴帽契合在后端轴套上。