4、自動伸縮塔臂6和垂直升降機構8各執(zhí)行器的執(zhí)行動作。
[0023]所述無線傳輸模塊是2.4GZigBee傳輸模塊。
[0024]所述配電及自動控制系統(tǒng)13安裝在塔架底座2上。
[0025]所述軌道移動式多維測量平臺的控制方法包括以下步驟:
A.確定試驗需求，規(guī)劃試驗關鍵位置信息、速度信息。
[0026]B.系統(tǒng)上電后，進行系統(tǒng)自檢，對編碼器和電機驅動機進行功能自檢；如果系統(tǒng)自檢通過，進入步驟C，如果沒有自檢通過，進行報警，退出試驗；
C.對于離散固定點觀測，需要確定行走機構3的水平方向平移位置信息X、旋轉機構4的旋轉角度信息y、垂直升降機構8的垂直方向高度位置信息z、自動伸縮塔臂6的塔臂距離信息t ;每個固定觀測點對應一個位置變量(xi，yi, zi, ti)，其中i表示固定觀測點的標號;
D.將固定觀測點的位置變量輸入配電及自動控制系統(tǒng)13的控制程序中；
E.操作人員點擊需要運動到的位置，控制程序根據該位置對應的位置變量，自動控制行走機構3、旋轉機構4、垂直升降機構8、自動伸縮塔臂6各執(zhí)行器的動作； F.動作到位后，控制遙感儀器設備進行觀測，完成該點的測量；
G.重復步驟E和步驟F，實現(xiàn)所有固定觀測點的運動控制和測量。
[0027]工作原理:多維測量平臺塔架通過行走機構3在行走軌道I上行走，自動伸縮塔臂6通過旋轉機構4完成旋轉動作，自動伸縮塔臂6的伸縮來調整垂直升降機構8和測量儀器安裝平臺9與上部塔架5的垂直距離，配電及自動控制系統(tǒng)13通過2.4GZigBee傳輸模塊分別向行走機構3、旋轉機構4、垂直升降機構8、自動伸縮塔臂6各執(zhí)行器發(fā)出動作指令來
控制安裝在測量儀器安裝平臺9上的測量儀器的三維位置；
引入了旋轉集電器進行電氣連接。中心旋轉集電器14為大電流5極連續(xù)旋轉集電器，可實現(xiàn)5路電器連接任意角度水平旋轉時保持良好接觸。從而使上部塔架5可以實現(xiàn)水平任意圈數旋轉。5極分別連接380v的3根相線和I根零線以及接地線。
[0028]多數的遙感傳感器工作時需要使用220V交流電。平臺垂直方向上安裝了自收放卷線裝置10，該裝置中有三根電纜11，其中2根給儀器設備提供220V交流電源，另外I根是地線。自收放卷線裝置10固定于數字化垂直升降結構的最底端并與儀器架設平臺固定在一起。自收放卷線裝置主要包括線纜卷軸、連接在線纜卷軸上的驅動電機、電機驅動器。垂直升降機構8上升時，電機驅動器驅動電機轉動，帶動線纜卷軸將線纜收入轉軸內。垂直升降機構8下降時，測量儀器安裝平臺9克服電機的力矩，直接將線纜拉出卷軸。
[0029]各執(zhí)行器的動作指令傳輸，均采用無線模式，選用2.4GZigBee傳輸模塊實現(xiàn)。配電及自動控制系統(tǒng)13內通過統(tǒng)一的無線RS485模塊相互連接，所有的變頻器、測量模塊、控制主機均通過此總線進行通信。ZigBee技術的抗干擾能力及通信自恢復能力，足以保障系統(tǒng)控制的安全可靠。擯棄了大把的連接線纜，避免塔吊測控中出現(xiàn)的線纜接觸不良等問題。
[0030]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同。的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【主權項】
1.軌道移動式多維測量平臺，其特征在于它包括行走軌道(1)、多維測量平臺塔架、垂直升降機構(8)、測量儀器安裝平臺(9)和配電及自動控制系統(tǒng)(13)，所述行走軌道I鋪設在地面上，所述多維測量平臺塔架包括下部塔架底座(2)、行走機構(3)、旋轉機構(4)、上部塔架(5)、自動伸縮塔臂(6)和配重塊(7)，所述下部塔架底座(2)的底部通過行走機構(3 )在行走軌道(I)上移動，所述上部塔架(5 )的底部通過旋轉機構(4 )安裝在下部塔架底座(2)的頂部，所述自動伸縮塔臂(6)安裝在上部塔架(5)的頂部，所述配重塊(7)安裝在自動伸縮塔臂(6)的尾部，所述垂直升降機構(8)的動力裝置固定安裝在自動伸縮塔臂(6)的頭部，所述測量儀器安裝平臺(9)掛載在垂直升降機構(8)的升降鋼繩末端，所述配電及自動控制系統(tǒng)(13)分別為行走機構(3)、旋轉機構(4)、自動伸縮塔臂(6)和垂直升降機構(8)各執(zhí)行器供電，并控制各執(zhí)行器的執(zhí)行動作。2.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述旋轉機構(4)通過中心旋轉集電器(14)與配電及自動控制系統(tǒng)(13)電連接，且中心旋轉集電器(14)安裝在旋轉機構(4)內。3.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述垂直升降機構(8)由伺服電機、渦輪蝸桿減速器、轉盤、定滑輪組件和鋼絲繩組成，所述伺服電機、渦輪蝸桿減速器和定滑輪組件的支架分別固定安裝在自動伸縮塔臂(6)的頭部位置，所述渦輪蝸桿減速器與伺服電機傳動相連，所述轉盤與渦輪蝸桿減速器的動力輸出軸傳動相連，鋼絲繩的一端與轉盤相連，并分別繞在轉盤和定滑輪組件的定滑輪上，所述測量儀器安裝平臺(9)掛載在鋼絲繩的另一端。4.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于它還有自收放卷線裝置(10 )和三根電纜(11)，所述自收放卷線裝置(10 )安裝在測量儀器安裝平臺(9 )上，所述三根電纜(11)通過中心旋轉集電器(14)與配電及自動控制系統(tǒng)(13 )電連接，并繞在自收放卷線裝置(10)上。5.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述配電及自動控制系統(tǒng)(13)分別通過無線傳輸模塊控制行走機構(3)、旋轉機構(4)、自動伸縮塔臂(6)和垂直升降機構(8)各執(zhí)行器的執(zhí)行動作。6.根據權利要求5所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述無線傳輸模塊是2.4GZigBee傳輸模塊。7.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述配電及自動控制系統(tǒng)(13 )安裝在塔架底座(2 )上。8.根據權利要求1所述的軌道移動式多維測量平臺，其特征在于所述軌道移動式多維測量平臺的控制方法包括以下步驟: A.確定試驗需求，規(guī)劃試驗關鍵位置信息、速度信息； B.系統(tǒng)上電后，進行系統(tǒng)自檢，對編碼器和電機驅動機進行功能自檢；如果系統(tǒng)自檢通過，進入步驟C，如果沒有自檢通過，進行報警，退出試驗； C.對于離散固定點觀測，需要確定行走機構(3)的水平方向平移位置信息X、旋轉機構(4)的旋轉角度信息y、垂直升降機構(8)的垂直方向高度位置信息z、自動伸縮塔臂(6)的塔臂距離信息t ;每個固定觀測點對應一個位置變量(xi，yi，zi，ti)，其中i表示固定觀測點的標號； D.將固定觀測點的位置變量輸入配電及自動控制系統(tǒng)(13)的控制程序中； E.操作人員點擊需要運動到的位置，控制程序根據該位置對應的位置變量，自動控制行走機構(3)、旋轉機構(4)、垂直升降機構(8)、自動伸縮塔臂(6)各執(zhí)行器的動作； F.動作到位后，控制遙感儀器設備進行觀測，完成該點的測量； G.重復步驟E和步驟F，實現(xiàn)所有固定觀測點的運動控制和測量。
【專利摘要】軌道移動式多維測量平臺及其控制方法，涉及地面遙感儀器測量平臺技術領域，它包括行走軌道（1）、多維測量平臺塔架、垂直升降機構（8）、測量儀器安裝平臺（9）和配電及自動控制系統(tǒng)（13），所述行走軌道1鋪設在地面上，所述多維測量平臺塔架包括下部塔架底座（2）、行走機構（3）、旋轉機構（4）、上部塔架（5）、自動伸縮塔臂（6）和配重塊（7），所述下部塔架底座（2）的底部通過行走機構（3）在行走軌道（1）上移動；該軌道移動式多維測量平臺測量精度高，控制自動化程度高，特別在遙感領域，可以用于包括可見、紅外、微波在內的遙感實驗中對下墊面的測量。
【IPC分類】G01D11/00
【公開號】CN105157737
【申請?zhí)枴緾N201510615921
【發(fā)明人】柳欽火, 楊習榮, 孫剛, 施建成, 肖青
【申請人】中國科學院遙感與數字地球研究所
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月24日