[发明专利]一种快速定位方法及系统

权利要求书

1.一种快速定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取操作头在封装装备传统软着陆过程中开始惯性振动的时刻t₀、惯性振动平衡位置与目标位置间的搜索高度H_s、以及传统软着陆方法在惯性振动平衡位置完成振动衰减后操作头稳定下来再向目标位置驱动的低速均匀速度值T_c；

S2：获取操作头在开始惯性振动时的实时振动位移值x和实时惯性振动速度值v；

S3：根据步骤S2得到的实时振动位移值x和实时惯性振动速度值v，计算出和实时时刻t有关的操作头的实时振动能量E；

S4：设定用于表示振动能量在惯性振动平衡位置完成衰减的预设值Δ，将计算的实时振动能量E与预设值Δ相比，反求当E＝Δ时的时刻，将该时刻定义为t_s，t_s为操作头刚开始进行惯性振动过程时用于预测到本次惯性振动完成衰减时的时刻；其中，所述预设值Δ大小为小于或等于本次惯性振动能量最大值的2％；

S5：根据搜索高度H_s、时刻t₀和时刻t_s，按公式(7)计算出均匀速度T_s；

其中，公式(7)中，H_s表示为搜索高度H_s，t₀表示为时刻t₀，t_s表示为时刻t₀；

S6：将步骤S5得到的均匀速度T_s与低速均匀速度值T_c相比，取出小值作为新的均匀速度T_s；

S7：操作头在软着陆过程中出现惯性振动时，操作头驱动部件持续向操作头施加步骤S6得到的均匀速度T_s直至操作头到达目标位置，均匀速度T_s的方向是从惯性振动平衡位置指向目标位置的方向。

2.根据权利要求1所述的一种快速定位方法，其特征在于：所述步骤S1根据公式(1)确定操作头发生惯性振动的启动时机；

其中，v_i为惯性振动的实时速度；x_t是目标位置对应的位移；x_i是惯性振动当前的实时位移。

3.根据权利要求1所述的一种快速定位方法，其特征在于：所述步骤S2采用公式(2)计算时刻t下操作头在惯性振动中的惯性振动位移，对公式(2)进行求导得到公式(3)，利用公式(3)得出实时惯性振动速度值v；

公式(2)和公式(3)中，A是惯性振动振幅，ω是操作头运动系统的固有频率，ξ是操作头运动系统的阻尼系数，θ是相位角。

4.根据权利要求3所述的一种快速定位方法，其特征在于：所述步骤S3采用公式(4)计算实时振动能量E；

公式(4)中，A是惯性振动振幅，ω是操作头运动系统的固有频率，ξ是操作头运动系统的阻尼系数，k是操作头运动系统得刚度，m是操作头运动系统的质量，θ是相位角。

5.根据权利要求4所述的一种快速定位方法，其特征在于：所述步骤S4通过公式(5)、(6)来预测惯性振动完成振动衰减的时刻t_s；

公式(5)、(6)中，A是惯性振动振幅，ω是操作头运动系统的固有频率，ξ是操作头运动系统的阻尼系数，θ是相位角。

6.一种快速定位系统，用于执行如权利要求1-5任一项所述的一种快速定位方法，其特征在于：包括操作头、操作头驱动部件、数据获取模块、设定模块、计算模块和判断选择模块；

所述数据获取模块用于获取操作头在传统的软着陆过程中惯性振动开始时的时刻t₀、时刻t₀下操作头在开始惯性振动时的振动实时位移值x和振动实时速度值v；并且用于获取本次操作头软着陆操作的搜索高度H_s、以及振动完成衰减后用于将操作头驱动到目标位置的的低速均匀速度值T_c；

所述设定模块用于设定用于表示振动能量在惯性振动平衡位置完成衰减的预设值Δ；

所述计算模块用于根据惯性振动实时位移值x和惯性振动实时速度值v，计算出操作头本次惯性振动过程与时刻t有关的实时振动能量E；所述计算模块用于调用设定的预设值Δ，将计算得到的实时振动能量E根据设定的预设值Δ继续计算出本次惯性振动能量E等于Δ时的时刻，该时刻定义为惯性振动完成衰减的时刻t_s，并根据搜索高度H_s和启动时刻t₀，计算出均匀速度T_s；

所述判断选择模块用于将所述计算模块得到的均匀速度T_s与低速值T_c相比，并取出小值作为新的均匀速度T_s；

所述操作头驱动部件用于在操作头在软着陆过程中出现惯性振动时，向操作头施加所述判断 选择模块得到的均匀速度T_s直至操作头到达目标位置，均匀速度T_s的方向是从惯性振动平衡位置指向目标位置的方向。