[发明专利]基于激光跟踪全站仪的地面机器人航向角实时获取方法

摘要

本发明公开了一种基于激光跟踪全站仪的地面机器人航向角实时获取方法，包括以下步骤：建立全站仪的笛卡尔坐标，将全站仪并对准棱镜，跟踪所述棱镜旋转；测量全站仪发射的激光与X轴的夹角α；利用工业相机拍摄激光发射器发射的激光的图像，并将所述图像传输给控制器；利用所述控制器分析图像中的激光发光点的偏移量，经PID计算获得转台角速度w并传输给转台驱动器，予以调整电动转台的角度β；以获得机器人的实时的航向角θ。通过上述方案，本发明具有测量准确、计算工作量少等优点，在机场道面检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

主权项

1.基于激光跟踪全站仪的地面机器人航向角实时获取方法，其特征在于，包括型号为DS101AC的全站仪，设置在全站仪的顶部、并随所述全站仪以相同角度速度旋转的激光发射器，设置在地面机器人顶部的电动转台，设置在电动转台的顶部、与电动转台以相同角速度旋转、且用于反射全站仪发射的激光的棱镜，固定在棱镜顶部、用于拍摄所述激光发射器发射的激光的图像的工业相机，与工业相机连接、用于获取工业相机拍摄的图像、并下发转台角速度w的控制器，以及连接在控制器与电动转台之间、用于接收控制器下发的转台角速度w并驱动所述电动转台的转台驱动器；所述全站仪跟踪棱镜旋转；所述电动转台的电机上安装有与转台驱动器连接的绝对位置编码器；所述地面机器人航向角实时获取方法，包括以下步骤：步骤S01，建立全站仪的笛卡尔坐标，将全站仪并对准棱镜，跟踪所述棱镜旋转；测量全站仪发射的激光与X轴的夹角α；步骤S02，安装在全站仪上的激光发射器发射激光，所述激光的光束与全站仪和棱镜的连线平行，利用工业相机拍摄激光发射器发射的激光的图像，并将所述图像传输给控制器；步骤S03，利用所述控制器分析图像中的激光发光点的偏移量，经PID计算获得转台角速度w并传输给转台驱动器，并对所述转台角速度w进行时间的积分，予以调整电动转台的角度β；所述机器人的航向角θ的表达式为：θ＝360‑β‑(180‑α)＝180+α‑β所述α为全站仪发射的激光与X轴的夹角；步骤S04，重复步骤S02至步骤S03，以获得机器人的实时的航向角θ。