一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土栗車(chē)在施工過(guò)程中，臂架系統(tǒng)的末端存大很大的上下左右方向振動(dòng)，會(huì)嚴(yán) 重影響澆注位置的定位，也會(huì)造成安全事故。在混凝土栗車(chē)出廠之前需要進(jìn)行臂架末端振 動(dòng)測(cè)試，以保證用戶的正常使用。但在振動(dòng)測(cè)試中，單自由度測(cè)振裝置比較常見(jiàn)，而三維空 間測(cè)振還缺乏相應(yīng)的裝置和方法。
[0003] 空間測(cè)振最常用的方法是測(cè)算移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡變化判 定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)。目前常用的測(cè)試方法包括激光位移傳感器測(cè)試、加速度傳感器測(cè)試， GPS定位等。主要存在如下問(wèn)題:一、激光位移傳感器測(cè)試：（1)只能測(cè)試單方向位移，無(wú)法準(zhǔn) 確描述空間點(diǎn)的運(yùn)行軌跡。（2)對(duì)反射面要求很高，且發(fā)射面布置困難。二、加速度傳感器測(cè) 試，通過(guò)頻域二次積分的方法得出位移。（1)數(shù)據(jù)后期處理環(huán)節(jié)復(fù)雜，累積誤差大，影響測(cè)試 精度(2)對(duì)低頻信號(hào)的測(cè)試精度有待驗(yàn)證;三、GPS定位：（1)周?chē)系K物對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較 大，（2)不適合在室內(nèi)、測(cè)試場(chǎng)地受限等場(chǎng)合下測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法及裝置。以解決測(cè)量精度低 和成本高及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在x、y、z三個(gè)方向上的位移運(yùn)動(dòng)軌跡等問(wèn)題。
[0005] -方面，本發(fā)明提供了一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法，一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算 方法，其特征在于，在三維空間內(nèi)布置三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，在三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)上分別安裝第一通信 裝置，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)上安裝有第二通信裝置，三個(gè)第一通信裝置與第二通信裝置通信以測(cè)出 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間的距離1^丄 2丄3，將測(cè)得的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間的 距離UU3反饋至處理器，處理器根據(jù)三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及距離UU3得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 的位置坐標(biāo)，進(jìn)而得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0006] 進(jìn)一步地，三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)布置在水平面內(nèi)，且三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)呈三角形分布。
[0007] 進(jìn)一步地，三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)呈等腰直角三角形分布，第一參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的原 點(diǎn)，第二參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的X軸上，第三參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的Y軸上，Li代表第一參考 節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié)點(diǎn)距離，^代表第二參考節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié)點(diǎn)距離，l 3代表第三參考節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)距離;根據(jù)下述的公式得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)：
[0011]上述公式的X、y、z為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值，a為等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)度。
[0012]進(jìn)一步地，三個(gè)第一通信裝置和一個(gè)第二通信裝置之間采用Zigbee無(wú)線通信技 術(shù)、藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)或wi-fi無(wú)線通信技術(shù)。
[0013]進(jìn)一步地，第一通信裝置為接收裝置，第二通信裝置為發(fā)射裝置;或，第一通信裝 置為發(fā)射裝置，第二通信裝置為接收裝置。
[0014]另外，本發(fā)明還提供了一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算裝置，包括處理器、三個(gè)第一通信 裝置、第二通信裝置，三個(gè)第一通信裝置分別與第二通信裝置無(wú)線通信，三個(gè)第一通信裝置 分別用于安裝在三維空間的三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)上，第二通信裝置用于安裝在被測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)上， 三個(gè)第一通信裝置與第二通信裝置通信以用于測(cè)出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間的距離 1^丄 2丄3，第一通信裝置或第二通信裝置用于將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)測(cè)得的距離1^、1^丄3反饋至處理 器，處理器用于根據(jù)三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及距離L^Ls、!^得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，進(jìn)而得 出被測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0015] 進(jìn)一步地，三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)布置在水平面內(nèi)，且三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)呈三角形分布。
[0016]進(jìn)一步地，三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)呈等腰直角三角形分布，第一參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的原 點(diǎn)，第二參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的X軸上，第三參考節(jié)點(diǎn)位于坐標(biāo)系的Y軸上，Li代表第一參考 節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié)點(diǎn)距離，1^代表第二參考節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié)點(diǎn)距離，L 3代表第三參考節(jié)點(diǎn)至移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)距離，處理器用于根據(jù)下述的公式得出被測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)：
[0020]上述公式的X、y、z為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值，a為等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)度。 [0021]進(jìn)一步地，三個(gè)第一通信裝置和第二通信裝置為Zigbee無(wú)線通信裝置、藍(lán)牙無(wú)線 通信裝置或wi-fi無(wú)線通信裝置。
[0022] 進(jìn)一步地，第一通信裝置為接收裝置，第二通信裝置為發(fā)射裝置;或，第一通信裝 置為發(fā)射裝置，第二通信裝置為接收裝置。
[0023] 本發(fā)明提供的一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法及裝置，無(wú)需繁瑣的數(shù)據(jù)處理，避免 由此引起的測(cè)試誤差;不受測(cè)試場(chǎng)地、測(cè)試距離與位移大小等因素的影響。測(cè)量精度高，成 本低，能檢測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在三維空間X、y、z方向上的運(yùn)動(dòng)軌跡。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0025] 圖1為本發(fā)明一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明的一種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算裝置布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0028]下面結(jié)合圖1至圖2,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本優(yōu)選實(shí)施例一 種移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算裝置為例，如圖1所示，該裝置包括處理器、三個(gè)第一通信裝置(具體 可以為接收裝置或發(fā)射裝置）、第二通信裝置(具體可以為發(fā)射裝置或接收裝置），本實(shí)施例 的三個(gè)第一通信裝置采用接收裝置1、2、3,第二通信裝置采用發(fā)射裝置。三個(gè)第一通信裝置 分別與第二通信裝置無(wú)線通信，三個(gè)第一通信裝置分別用于安裝在三維空間的三個(gè)參考節(jié) 點(diǎn)上，第二通信裝置用于安裝在被測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（如臂架系統(tǒng)末端)上，三個(gè)第一通信裝置與 第二通信裝置通信以用于測(cè)出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間的距離1^丄 2丄3，第一通信裝 置或第二通信裝置用于將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)測(cè)得的距離Ι^α2α 3反饋至處理器(通常是接收裝置將 距離反饋至處理器），處理器用于根據(jù)三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)及距離Li、L2、L 3得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的 位置坐標(biāo)，根據(jù)位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)而得出被測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。需要說(shuō)明的是， 處理器可以為任何具有數(shù)據(jù)處理功能的裝置，如計(jì)算機(jī)、單片機(jī)。通過(guò)該裝置，無(wú)需繁瑣的 數(shù)據(jù)處理，避免由此引起的測(cè)試誤差；不受測(cè)試場(chǎng)地、測(cè)試距離與位移大小等因素的影響。 測(cè)量精度高，成本低，能檢測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在三維空間x、y、z方向上的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0029]本發(fā)明的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的軌跡測(cè)算方法如圖2所示，在三維空間內(nèi)布置三個(gè)參考節(jié)點(diǎn)， 在三個(gè)參考節(jié)