[发明专利]一种抓斗超声波定位方法

说明书

本发明公开了一种抓斗超声波定位方法，所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器以及所述定位计算装置测量超声波信号的传播时间，所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。本发明的优点是，无机械设备，不存在磨损、加油等经常性维护工作；无轨道打滑等引入的误差，因而也不需要相应的校准装置。

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体涉及一种抓斗超声波定位方法。

背景技术

传统的抓斗通常悬吊在吊车下方；现有技术中通常采用编码器测距对抓斗进行定位为；在定位过程中，由大车系统编码器检测抓斗的X坐标，由小车系统编码器检测抓斗的Y标，由卷扬系统提供抓斗的Z坐标。检测到的信号需由小车送至大车再送至地面。

该定位方式存在以下问题：1. 编码器在使用过程中会产生机械磨损，从而导致测量误差；2. 编码器的测量结果需要通过线缆传输至地面，然而大车、小车均为活动部件，连接在活动部件上的线缆容易折断；3. 大车、小车在运行过程中存在轨道打滑的现象，而编码器无法检测出轨道打滑引起的位移。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种抓斗超声波定位方法，该定位方法通过采用超声波定位的方式，可精确可靠地获取抓斗的位置坐标。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种抓斗超声波定位方法，所述抓斗超声波定位方法包括以下步骤：安装同步组件，在待定位抓斗上安装超声波发射器，在所述待定位抓斗的运行区域的周边安装定位计算装置以及至少三个超声波接收器；所述超声波发射器在所述同步组件的触发下发出超声波信号；所述超声波接收器接收所述超声发射器发出的超声波信号，并将其转换成电信号，并将所述电信号即时传送至所述定位计算装置；所述定位计算装置在所述同步组件的触发下开始计时，并根据各所述超声波接收器发出的所述电信号分别计算超声波从所述超声波发射器到各个所述超声波接收器之间的传播时间；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的安装位置以及测量到的传播时间计算所述待定位抓斗的位置坐标。

所述同步组件包括同步信号发射模块以及若干同步触发模块；所述超声波发射器以及所述定位计算装置均连接有同步触发模块；所述同步组件触发所述定位计算装置以及所述超声波发射器的过程中，所述同步信号发射模块同时向各所述同步触发模块发送同步信号，接收到所述同步信号后各所述同步触发模块向所述定位计算装置以及所述超声波发射器输出触发信号。

所述同步信号为红外线脉冲信号或无线电脉冲信号。

所述同步触发模块内设置有备用晶振计时模组，各所述同步触发模块的备用晶振计时模组同步计时；当所述同步触发模块无法接收到所述同步信号时，各所述同步触发模块根据所述备用晶振计时模组的计时数据同步输出触发信号。

所述定位计算装置内设置有计时器以及计算模组；当所述计时器接收到所述触发信号后，所述计时器开始计时；当所述定位计算装置接收到某个所述超声波接收器发出的所述电信号时，所述定位计算装置的计算模组记录所述计时器的计时数据，并将该所述计时数据当做所述超声波信号到该所述超声波接收器的传播时间。

当所述待定位抓斗的数目大于一时，各所述待定位抓斗的所述超声波发射器采用不同的发射频率。

所述定位计算装置计算所述待定位抓斗的位置坐标具体包括以下步骤：所述定位计算装置根据超声波传播速度以及所述超声波接收器的传播时间计算各所述超声波接收器与所述超声波发射器之间的距离数据；所述定位计算装置根据各所述超声波接收器的位置坐标以及所述距离数据计算所述待定位抓斗的位置坐标。