[发明专利]一种基于倾角仪的吊具零位检测方法及吊具检测系统

权利要求书

1.一种基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)标定吊具检测系统坐标系，建立摄像机坐标系与全局坐标系的转换关系，同时测量几何模型的初值；

2)在摄像机控制柜内安装倾角仪，记录吊具的标定位置及检测着箱位置处轨道的水平倾角；

3)对所述吊具的缠绕方式的几何模型进行数值简化，建立所述吊具的水平偏移随起升高度的线性关系。

2.根据权利要求1所述的基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，通过吊具检测系统对所述吊具上三盏光源灯的检测，获得所述吊具在所述吊具检测系统坐标系中的坐标，并传输至PLC控制器进行自动运行控制和自动着箱使用；

在小车位置X_c处将空载的所述吊具竖直缓慢下放至地面着箱，使用徕卡建立大地坐标系，并给出三盏的所述光源灯的局部坐标P_a(x,y,z)、P_b(x,y,z)、P_c(x,y,z)，同时读取所述吊具检测系统坐标系中三盏的所述光源灯的局部坐标建立如下公式(1)的坐标转换关系：

P＝RP^s+T (1)

上式中，R表示，T表示。

3.根据权利要求2所述的基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于，所述公式(1)采用反对称阵求解，表达如下：

解得旋转矩阵后，可得到欧拉角：

θ_x＝atan2(R₃₂,R₃₃)

θ_z＝atan2(R₂₁,R₁₁) (3)。

4.根据权利要求3所述的基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于：所述步骤2)中，当对所述吊具检测系统坐标系进行标定时，记录此时所述倾角仪的读数θ₀，则所述吊具检测系统坐标系与所述轨道的水平倾角为θ′_y+θ_y+θ₀，取逆时针为正；

当小车运动到某一位置x_T时，读取此时所述倾角仪的读数并记作θ_xT，则在任一位置处，所述吊具检测系统坐标系旋转到所述全局坐标系的y方向的欧拉角为：

θ_yT＝θ_y+θ₀-θ_xT (4)

旋转矩阵按如下公式(5)更新：

R＝R(θ_x)R(θ_yT)R(θ_z) (5)。

5.根据权利要求3所述的基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述吊具的两侧缠绕方式为平行绕法和/或交叉绕法。

6.根据权利要求5所述的基于倾角仪的吊具零位检测方法，其特征在于：所述缠绕方式为平行绕法时，在高度H₁处的总绳长为S₁，其计算如下：

S₁＝2c+πr_t+πr_s+2aθ (6)

其中，a＝r_t-r_s；

c为小车架上滑轮的偏转后圆心至吊具上架上滑轮的圆心距离，a为小车架上滑轮偏转的距离，2θ为小车架上滑轮与吊具上架上滑轮的欧拉角度，rt为小车架上滑轮的半径，rs为吊具上架上滑轮的半径。