运动载体上射流装置打击目标的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种运动载体上射流装置打击目标的方法，该方法包括：根据射流装置上相机拍摄到的目标图片，获取目标的实时位置；根据目标的实时位置，获取所述射流装置中射流本体的电机的初始旋转角度；根据射流装置中三轴陀螺仪监测到的运动载体的运动状态、三轴陀螺仪的初始值、三轴陀螺仪的坐标变换矩阵，获取电机的补偿角度；根据电机的初始旋转角度和电机的补偿角度，获取电机的最终旋转角度，以使得根据最终旋转角度，控制射流本体对目标进行打击。本发明专利技术通过相机和陀螺仪两个方面对射流装置进行控制补偿，保证了射流平稳射出，提高了击打目标的准确性。击打目标的准确性。击打目标的准确性。

【技术实现步骤摘要】
运动载体上射流装置打击目标的方法


[0001]本专利技术涉及船舶
，尤其涉及一种运动载体上射流装置打击目标的方法。

技术介绍

[0002]射流装置是指通过压力泵将流体介质发射出去的装置，常见的射流装置有水炮、泡沫灭火器等，按使用方法还可以分为手持式和固定式。本专利技术实施例中针对固定式。
[0003]固定式射流装置通常是指安装在固定的底座上，通过控制器控制发射，比较具有代表性的固定式射流装置有消防灭火水炮、执法水炮等。有的固定式射流装置是在室内使用的，比如室内消防水炮通常安装在天花板或者墙壁上，还有的固定式射流装置是在室外使用的，通常安装在运动载体上，比如消防水炮安装在消防车上、执法水炮安装在执法船上等。
[0004]目前有一种稳定跟踪定位射流灭火水炮，它是一种固定式室内消防水炮，安装在天花板上。这种水炮的本体与底座连接的地方有一个水平关节，用于控制水炮水平旋转，水炮本体上还有两个垂直关节，用于调整水炮炮口的上下位置，这种设计有利于提高水炮定位的稳定性和精度。这种射流装置是通过使用控制器进行遥控的方式来实现水炮的转动和调整的。
[0005]另一种射流灭火水炮是一种固定式室外消防水炮，安装在消防车上。这种水炮的本体与底座连接的地方有一个水平关节，用于控制水炮水平旋转，水炮本体上还有一个垂直关节，用于调整水炮炮口的垂直位置。这种射流装置是通过人工直接控制的方式实现水炮的调整的。
[0006]还有一种智能执法水炮系统使用的水炮，它是一种固定式室外执法水炮，安装在船舶上。该智能执法水炮系统由光电云台相机、激光测距、红外探测仪和水炮本体等组成。这种射流装置是通过机器视觉的方式实现水炮的控制和调整的。
[0007]从上面几种装置可以看出目前针对运动载体上的射流的稳定控制办法一般有两种。一种是人工进行控制补偿。通过人为的使用遥杆、控制拨杆和遥控器等设备控制射流装置，保持射流装置的稳定，从而保持射流能平稳的喷射出去。另一种是使用机器视觉进行控制补偿。通过机器视觉识别目标物后，获取有关数据并解出射流装置各关节电机需要的转动角度，最后通过伺服控制射流装置转动，本质仍然是保持射流装置的稳定来达到稳定射流的目的。
[0008]目前基于载体的射流装置大多是在载体静止不动时进行作业的，而针对载体运动的情况，射流装置的稳定控制方法却有所欠缺。
[0009]两种主流稳定方法是人工进行控制补偿和机器视觉进行控制补偿。
[0010]人工进行控制补偿只有在载体平缓运动时效果较好，而当载体运动比较明显时，人工无法做到及时且有效地控制炮口的运动。同时，人工的控制补偿过多的依赖于操作人员的技能和经验，没有相关技能和经验的人无法进行精确地控制，需要反复地尝试和调整。
[0011]机器视觉进行控制补偿方法虽然在运动速度不快的时候也可以达到比较好的效
果，但是当风浪来临时，船体受到风浪影响会发生晃动，机器视觉就需要反复的寻找目标物体，计算坐标和角度，这会消耗大量的硬件资源，且可能出现目标丢失、计算失准等问题，从而无法实现对目标的稳定打击。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供一种运动载体上射流装置打击目标的方法，用以解决现有技术中运动载体上的射流装置打击目标不准的缺陷，实现运动载体上准确稳定的打击目标。
[0013]本专利技术提供一种运动载体上射流装置打击目标的方法，包括：
[0014]根据射流装置上相机拍摄到的目标图片，获取目标的实时位置；
[0015]根据所述目标的实时位置，获取所述射流装置中射流本体的电机的初始旋转角度；
[0016]根据所述射流装置中三轴陀螺仪监测到的运动载体的运动状态、所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵，获取所述电机的补偿角度；
[0017]根据所述电机的初始旋转角度和所述电机的补偿角度，获取所述电机的最终旋转角度，以使得根据所述最终旋转角度，控制所述射流本体对所述目标进行打击。
[0018]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述根据所述目标的实时位置，获取所述射流装置中射流本体的电机的初始旋转角度，包括：
[0019]根据所述实时位置，进行运动学逆解，获取所述电机的初始旋转角度。
[0020]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述根据所述射流装置中三轴陀螺仪监测到的运动载体的运动状态、所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵，获取所述电机的补偿角度之前，包括：
[0021]根据所述三轴陀螺仪的工作参数，获取所述三轴陀螺仪的初始值；
[0022]根据所述三轴陀螺仪的标定因数和安装误差系数，获取所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵。
[0023]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述根据所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态，获取所述电机的补偿角度，包括：
[0024]根据所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态的乘积，获取累积角度；
[0025]根据所述三轴陀螺仪的初始值和所述累积角度两者之和，获取所述电机的补偿角度。
[0026]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述根据所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态，获取所述电机的补偿角度，应用如下公式获得：
[0027][0028]其中，[W
x W
y W
z
]T
表示所述电机的补偿角度，[W
x0 W
y0 W
z0
]T
表示所述三轴陀螺仪的
初始值，[w
x w
y w
z
]T
表示所述运动状态，表示所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵。
[0029]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述运动状态包括所述运动载体的俯仰角、翻滚角和偏转角。
[0030]根据本专利技术提供的一种运动载体上射流装置打击目标的方法，所述射流本体根据所述最终旋转角度，对所述目标进行打击，包括：
[0031]根据所述最终旋转角度，对所述射流本体进行伺服控制，从而使得对所述目标进行打击。
[0032]本专利技术还提供一种射流装置，包括：射流本体、相机、三轴陀螺仪和处理器，其中：
[0033]所述射流本体适于安装在运动载体上；
[0034]所述相机用于拍摄目标图像，并将所述目标图像发送给所述处理器；
[0035]所述三轴陀螺仪用于监测所述运动载体的运动状态，并将所述运动状态发送给所述处理器；
[0036]所述处理器用于执行上述运动载体上射流装置打击目标的方法，控制所述射流本体对所述目标进行打击。
[0037]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述运动载体上射流装置打击目标的方法的步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动载体上射流装置打击目标的方法，其特征在于，包括：根据射流装置上相机拍摄到的目标图片，获取目标的实时位置；根据所述目标的实时位置，获取所述射流装置中射流本体的电机的初始旋转角度；根据所述射流装置中三轴陀螺仪监测到的运动载体的运动状态、所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵，获取所述电机的补偿角度；根据所述电机的初始旋转角度和所述电机的补偿角度，获取所述电机的最终旋转角度，以使得根据所述最终旋转角度，控制所述射流本体对所述目标进行打击。2.根据权利要求1所述的运动载体上射流装置打击目标的方法，其特征在于，所述根据所述目标的实时位置，获取所述射流装置中射流本体的电机的初始旋转角度，包括：根据所述实时位置，进行运动学逆解，获取所述电机的初始旋转角度。3.根据权利要求1所述的运动载体上射流装置打击目标的方法，其特征在于，所述根据所述射流装置中三轴陀螺仪监测到的运动载体的运动状态、所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵，获取所述电机的补偿角度之前，包括：根据所述三轴陀螺仪的工作参数，获取所述三轴陀螺仪的初始值；根据所述三轴陀螺仪的标定因数和安装误差系数，获取所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵。4.根据权利要求1所述的运动载体上射流装置打击目标的方法，其特征在于，所述根据所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态，获取所述电机的补偿角度，包括：根据所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态的乘积，获取累积角度；根据所述三轴陀螺仪的初始值和所述累积角度两者之和，获取所述电机的补偿角度。5.根据权利要求4所述的运动载体上射流装置打击目标的方法，其特征在于，所述根据所述三轴陀螺仪的初始值、所述三轴陀螺仪的坐标变换矩阵和所述运动状态，获取所述电机的补偿角度，应用如下公式获得：其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何浩玮，林云汉，陈姚节，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：