自校准双向扫描式射箭自动报靶系统技术方案

本实用新型专利技术涉及自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，该自动报靶系统包括扫描测量装置、至少两个限位器和控制装置，扫描测量装置包括两个发射装置和两个扫描头且发射装置和扫描头一一对应设置，两个发射装置分别固定设置于矩形的相邻的两边上，两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相应的边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，两个限位器分别设置在任意一个扫描头的扫描行程中的任意两点，控制装置包括驱动扫描头的主动驱动轮，主动驱动轮步进量参数为扫描行程中的任意两点之间的距离与主动驱动轮转动的相应步数之比。本实用新型专利技术提出的系统，结构简单，箭着点位置采集的可靠性高、精度高，系统可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射箭类电子设备与系统
，特别是一种基于光路反射式的自校准双向扫描式射箭自动报靶系统。
技术介绍
目前射箭类(例如体育射箭比赛)的射箭靶一般采用草靶人工报靶方式。现在射箭类的射箭靶开始采用矩形射箭靶结构的扫描式射箭自动报靶方式获取射箭结果数据。扫描式射箭自动报靶方式通常是利用由发射机阵列组成的发射光带的发射点发射的光线构成垂直交叉光幕和与发射机对应设置的可移动的接收机接收光线以采集箭着点位置，如图1所示，一种扫描式射箭自动报靶系统包括沿水平方向设置的发射光带I和与其对应的有源X轴扫描头1(有源X轴扫描头1上配置接收机电路)，以及发射光带II和与其对应的有源Y轴扫描头2(有源Y轴扫描头1上配置接收机电路)，当箭射入射箭靶时(如图1中所示的黑色圆点)，发射光带I和发射光带II分别发射的光线被箭体遮挡，有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2分别在其各自所在的射箭靶边框处移动以通过其各自配置的接收机电路分别接收采集箭着点位置数据，即采集例如平面直角坐标系下X轴和Y轴的坐标值数据。由于在实际采集应用中，各组件诸如有源扫描头或控制装置等由于外界环境温度、组件自身制造工艺以及产品批次或各组件协调配合等原因造成一定的测量误差，因此在实际扫描测量时无法精确确定扫描行程，故而极易导致系统采集出的箭着点位置与实际箭着点位置存在一定误差，从而影响箭着点位置采集的可靠性和精度，同时影响了射箭自动报靶系统的可靠性。此外，如图1所示，目前现有的扫描式射箭自动报靶系统主要采用固定发射机电路(即固定发射光带I和II)但移动接收机电路(即分别移动有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2)对整个射箭靶面进行扫描，由于接收机电路需要配置电源(即如图1中所示的通过电缆3与有源X轴扫描头1相连接的电源I，以及通过电缆3与有源Y轴扫描头2相连接的电源II)和信号，故当有源X轴扫描头1和有源Y轴扫描头2分别在其各自所在的射箭靶边框处移动时，需要拖着电缆3进行快速移动，这种系统结构长时间工作极易导致电缆3疲劳，而且，扫描头上的电路在频繁扫描移动和起停振动时也会导致工作不稳定，从而影响箭着点位置采集的有效性和可靠性，同时影响了射箭自动报靶系统的安全性和可靠性，减少了系统使用年限，增加了系统维护检修周期和成本。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，在扫描头的扫描行程两端分别设置限位器以实现扫描行程自校准，并且进一步采用仅需均固定设置的两个发射电路和两个接收电路，利用带光路反射镜面的无源扫描头构成两路扫描光路，分别扫描交叉布置在射箭靶面的坐标光线，避免了有源扫描头的电缆拖累，从而能够有利于提高箭着点位置采集的有效性和可靠性，提高射箭自动报靶系统的安全性和可靠性。本技术的技术方案如下：自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，其特征在于，包括扫描测量装置、至少两个限位器和控制装置，所述扫描测量装置包括两个发射装置和两个扫描头且发射装置和扫描头一一对应设置，所述两个发射装置分别固定设置于矩形的相邻的两边上，所述两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相对应的边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在任意一个扫描头的扫描行程中的任意两点，所述控制装置包括驱动扫描头的主动驱动轮，所述主动驱动轮步进量参数为所述扫描行程中的任意两点之间的距离与所述主动驱动轮转动的相应步数之比。所述发射装置为发射光带，所述扫描头为有源扫描头，所述控制装置还包括电缆，所述系统还包括两个接收机，所述两个接收机分别一一对应设置在所述两个有源扫描头上，所述两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相对应的边上是指所述两个有源扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边的对边上，通过电缆连接控制所述两个有源扫描头分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在任意一个有源扫描头的扫描行程中的任意两点。所述两个发射装置为水平光路发射电路和垂直光路发射电路，所述扫描头为无源扫描头，所述系统还包括水平光路接收电路和垂直光路接收电路以及两路扫描光路，所述水平光路发射电路和水平光路接收电路设置于所述矩形的一垂直边上且分别固定设置于所述垂直边的两端，所述垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端；第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，所述第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光路无源扫描头上，所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两水平边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动；第二路扫描光路位于所述矩形的左垂直边与右垂直边之间且由第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面通过反射形成，所述第一垂直光路反射镜面和第二垂直光路反射镜面分别固定设置在第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头上，所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头分别设置于所述矩形的两垂直边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在第一水平光路无源扫描头或第二水平光路无源扫描头或第一垂直光路无源扫描头或第二垂直光路无源扫描头的扫描行程中的任意两点。所述反射镜面与其各自对应的无源扫描头之间的角度为45°。所述主动驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头和第二水平光路无源扫描头同步移动；所述主动驱动轮连接控制所述第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。所述控制装置还包括若干个被动驱动轮，所述主动驱动轮通过绕线带动被动驱动轮连接控制所述第一水平光路无源扫描头、第二水平光路无源扫描头、第一垂直光路无源扫描头和第二垂直光路无源扫描头同步移动。所述发射电路包括激光或红外发射器，所述接收电路包括至少一个激光或红外接收二极管。所述射箭自动报靶系统还包括矩形靶框，所述发射电路和接收电路均设置在矩形靶框上，所述矩形靶框四边上均设置有扫描头导轨，所述无源扫描头在所述扫描头导轨上移动。本技术的技术效果如下：本技术提出的自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，在扫描头的扫描行程中的任意两点(即可以是扫描行程两端或扫描行程中两个固定的已知位置，也就是说任意两点之间的距离是一个已知参数或预设参数)分别设置限位器，实现扫描行程自校准，保证了在各种环境下的测量精度，同时实现了双向扫描测量，极大地提高了系统的测量速度，并且进一步采用仅需均固定设置的两个发射电路和两个接收电路，并在两对发射电路和接收电路之间设置配置有无源扫描头的光线交叉布置的两路扫描光路的系统结构，采用无源扫描头，从而去除了有源扫描头的长电缆，故当无源扫描头快速移动时，不会引起电缆疲劳和电路振动，极大地提高了系统的可靠性，同时避免了现有扫描式射箭自动报靶系统中需要的密集发射光带或密集接收阵列，从而极大地简化了系统设计，提高了系统的可靠性。本技术具有以下特点：1.扫描行程自校准且双向扫描测量。2.发射电路和接收电路均固定设置。3.设置配置有无源扫描头的光线交叉布置的两路扫描光路。4.箭着点位置测量精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，其特征在于，包括扫描测量装置、至少两个限位器和控制装置，所述扫描测量装置包括两个发射装置和两个扫描头且发射装置和扫描头一一对应设置，所述两个发射装置分别固定设置于矩形的相邻的两边上，所述两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相对应的边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在任意一个扫描头的扫描行程中的任意两点，所述控制装置包括驱动扫描头的主动驱动轮，所述主动驱动轮步进量参数为所述扫描行程中的任意两点之间的距离与所述主动驱动轮转动的相应步数之比。

【技术特征摘要】
1.自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，其特征在于，包括扫描测量装置、至少两个限位器和控制装置，所述扫描测量装置包括两个发射装置和两个扫描头且发射装置和扫描头一一对应设置，所述两个发射装置分别固定设置于矩形的相邻的两边上，所述两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相对应的边上且通过控制装置控制分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在任意一个扫描头的扫描行程中的任意两点，所述控制装置包括驱动扫描头的主动驱动轮，所述主动驱动轮步进量参数为所述扫描行程中的任意两点之间的距离与所述主动驱动轮转动的相应步数之比。2.根据权利要求1所述的自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，其特征在于，所述发射装置为发射光带，所述扫描头为有源扫描头，所述控制装置还包括电缆，所述系统还包括两个接收机，所述两个接收机分别一一对应设置在所述两个有源扫描头上，所述两个扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边相对应的边上是指所述两个有源扫描头分别设置于与其各自对应的发射装置所在的边的对边上，通过电缆连接控制所述两个有源扫描头分别在其各自所在的边上移动，所述两个限位器分别设置在任意一个有源扫描头的扫描行程中的任意两点。3.根据权利要求1所述的自校准双向扫描式射箭自动报靶系统，其特征在于，所述两个发射装置为水平光路发射电路和垂直光路发射电路，所述扫描头为无源扫描头，所述系统还包括水平光路接收电路和垂直光路接收电路以及两路扫描光路，所述水平光路发射电路和水平光路接收电路设置于所述矩形的一垂直边上且分别固定设置于所述垂直边的两端，所述垂直光路发射电路和垂直光路接收电路设置于所述矩形的一水平边上且分别固定设置于所述水平边的两端；第一路扫描光路位于所述矩形的上水平边与下水平边之间且由第一水平光路反射镜面和第二水平光路反射镜面通过反射形成，所述第一水平光路反射镜面固定设置在第一水平光路无源扫描头上，第二水平光路反射镜面固定设置在第二水平光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洲，
申请(专利权)人：速得尔科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11