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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于平面调平领域,具体涉及一种基于三点压力信息的调平方法。
技术介绍
1、平面调平技术在生产生活过程中应用广泛,常见的有工程车辆底盘调平、实验室试验台调平、农业机械作业姿态调平、特种车辆属具调平等。以往的调平方法大都是根据被调平面的角度信息来反推执行部件的调整量。
2、比如公开号cn116182038a专利《一种自动调平装置及其调平方法》中所提及的调平方法便是根据水平传感单元获取盖板倾斜信息,根据倾斜信息反推计算每个基点的待抬起高度。
3、这类调平方法的调平效果十分依赖于运动学公式的准确性,且对调平系统的软硬件要求较高;一旦调平系统的结构尺寸发生改变,便需要重新建立角度信息与调整量的运动学公式,适配性较差;此外,该类调平方法不能应用于被调平面和基准平面间有压力要求的情况。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于:针对一些现有调平方法存在的技术问题,本专利技术提供了一种基于三点压力信息的调平方法,无需进行复杂的数学运算,仅依靠被调平面的三点压力信息以及阈值组合的选取,实现较为精确的调平效果,同时十分适合对压力有要求的调平场合。
2、本专利技术提出的技术方案为:本方法要求的调平系统应包括基准平面、被调平面、压力传感器、控制器、执行部件等。需围绕被调平面中心点等角度间隔、等中心距安装三个压力传感器,压力传感器的最大量程应大于两平面间最大压力的三分之二,具体安装方式见图1。被调平面至少需要围绕自身两条正交中心轴线的转动以及沿着基准平面
3、步骤(1),选取合适的接触阈值和平行阈值,接触阈值应小于两平面间最大压力的三分之一,平行阈值根据实际精度要求选取;
4、步骤(2),持续读取三个压力传感器的读数,记作a、b、c,该步骤贯穿整个调平过程,处于一直执行的状态;
5、步骤(3),持续根据三个压力传感器的读数与接触阈值的关系,将被调平面与基准平面的接触状态分为8种,每种接触状态有其对应的粗调动作,具体见图4。持续判断每一时刻的接触状态并执行相应粗调动作。当a、b、c均大于接触阈值时,被调平面三点均与基准平面接触,两平面基本平行,完成粗调平。步骤3完成,保持被调平面位置不动,转入步骤4。
6、步骤(4),持续计算两两压力传感器的差的绝对值x=|a-b|、y=|b-c|、z=|a-c|并判断a、b、c的大小关系,根据每一时刻的a、b、c的大小关系将两平面的压力分布状态分为6种情况,每种压力分布状态都有其对应的微调动作,具体见图5。持续判断每一时刻的压力分布状态,执行相应微调动作并判断x、y、z与平行阈值的关系,当x、y、z均小于平行阈值时,精调完成,两平面平行且压力分布均匀,保持被调平面位姿,调平过程结束。
7、为了确保本调平方法的调平效果,本专利技术还提出了一种适用于本调平方法的阈值组合选取和性能评价方法,具体见图6,同时保证了本调平方法的效率和精度。其步骤如下:
8、步骤(1),确定接触阈值取值范围和平行阈值范围:
9、步骤(a),在0至两平面极限压力的40%范围内按照一定间隔从小到大依次选取一个接触阈值。
10、步骤(b),按照步骤(a)中所选取的接触阈值,执行本调平方法的步骤(2)、步骤(3)。若无法完成本调平方法步骤(3),即执行多次粗调动作后仍无法达到a、b、c均大于接触阈值的状态,则该次实验对应的接触阈值应排除在接触阈值取值范围外,记录无法完成本调平方法步骤(3)所对应的接触阈值。
11、步骤(c),在0至两平面极限压力的40%范围内去除无法完成本调平方法步骤(3)所对应的接触阈值,即为接触阈值的取值范围。
12、步骤(d),平行阈值的取值范围最小值为0,平行阈值的取值范围最大值=两平面极限压力的40%-步骤(c)中确定的接触阈值取值范围的最大值。
13、步骤(2),获得性能参数:
14、步骤(a),在步骤(1)中确定的接触阈值和平行阈值取值范围内,按一定间隔选取(接触阈值,平行阈值)组合,称为阈值组合。
15、步骤(b),按照步骤(a)中选取的阈值组合,执行本调平方法的步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)。记录每个阈值组合下本调平方法步骤(3)完成时的执行粗调动作的次数,后称粗调次数。记录每个阈值组合下本调平方法步骤(4)完成时的三压力传感器读数和执行微调动作的次数,后称精调次数。
16、步骤(3),调平性能评价和最佳阈值组合选取:
17、步骤(a),计算相同接触阈值,不同平行阈值下的粗调次数平均值r和粗调次数方差rv。计算相同平行阈值,不同接触阈值下的精调次数均值j和三压力传感器的读数方差jv。
18、步骤(b),计算各接触阈值下的粗调综合性能指标和各平行阈值下的精调综合性能指标其中kr和kj为自定指标比例系数。
19、步骤(c),根据步骤(b)的结果,最佳阈值组合为:最大粗调综合性能指标rp对应的接触阈值和最大精调综合性能指标jp对应的平行阈值。
20、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
21、1.本专利技术提出的调平方法无需进行复杂的运动学建模,对软硬件要求较低。
22、2.本专利技术基于平面三点力值信息结合相应调平策略判断模块进行调平,面对不同设备,无需重新建立运动学模型,只需略微改变调整量即可,适配性较好。
23、3.本专利技术同时提出了一种适用于本调平方法的最佳阈值组合选取和性能评价方法,同时保证了本调平方法的效率和精度。
24、4.本专利技术提出的调平方法反应的是被调平面和基准平面间的压力信息,十分适用于对两平面有压力要求的应用场景。
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1.一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:该调平方法的调平系统包括基准平面、被调平面、压力传感器、控制器、执行部件;围绕被调平面中心点等角度间隔、等中心距安装三个压力传感器,压力传感器的最大量程大于两平面间最大压力的三分之二;被调平面至少需要围绕自身两条正交中心轴线的转动以及沿着基准平面法向方向的移动这三个自由度;
2.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:按规定方式在被调平面上安装三个压力传感器,且调平过程中持续读取三个压力传感器读数。
3.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:被调平面至少需要围绕自身两条正交中心轴线的转动以及沿着基准平面法向方向的移动这三个自由度。
4.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:选取合适的接触阈值和平行阈值。
5.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:所述步骤(3)根据粗调策略判断模块得出每时刻的粗调动作,持续执行粗调动作直至三传感器读数均大于接触阈值,完成粗调平。
6.根据权利
7.一种阈值组合选取和性能评价方法,适用于权利要求1~6任一所述步骤,其特征在于:步骤如下:
...【技术特征摘要】
1.一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:该调平方法的调平系统包括基准平面、被调平面、压力传感器、控制器、执行部件;围绕被调平面中心点等角度间隔、等中心距安装三个压力传感器,压力传感器的最大量程大于两平面间最大压力的三分之二;被调平面至少需要围绕自身两条正交中心轴线的转动以及沿着基准平面法向方向的移动这三个自由度;
2.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:按规定方式在被调平面上安装三个压力传感器,且调平过程中持续读取三个压力传感器读数。
3.根据权利要求1所述的一种基于三点压力信息的调平方法,其特征在于:被调平面至少需要围绕自身两条正交中心轴线的转动以及沿着基准平面法向方向的移...
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