起重机臂的姿态和方向参考系统及方法

摘要

提供了用于确定起重机臂的姿态和方向角的方法和装置。起重机臂的角速度、起重机臂的滚动角、起重机臂的俯仰角、起重机臂的比力、和起重机臂的局部操作环境中的磁场都被感测并提供给处理器。在处理器中处理所有这些测量以估计起重机臂的姿态和方向角。

主权项

一种确定起重机臂的姿态和方向角的方法，包括如下步骤：感测起重机臂的角速度；感测起重机臂的滚动角；感测起重机臂的俯仰角；感测作用在起重机臂的一部分上的比力；感测至少紧接起重机臂的局部磁场；将感测到的起重机臂的角速度、感测到的起重机臂的滚动角、感测到的起重机臂的俯仰角、感测到的比力、以及感测到的局部磁场提供给处理器；以及在处理器中：根据感测到的起重机臂的角速度和感测到的比力来计算起重机臂的平移速度；使用所计算的起重机臂的平移速度和感测到的起重机臂的角速度来计算起重机臂的加速度；使用所计算的起重机臂的加速度来从感测到的起重机臂的滚动角和感测到的起重机臂的俯仰角中去除起重机臂的加速度分量，以及由此提供修正的起重机臂的滚动角测量和修正的起重机臂的俯仰角测量；将校准参数应用于感测到的局部磁场，以由此提供校准的磁场测量；根据校准的磁场测量来计算起重机臂的方向角；使用修正的起重机臂的滚动角测量、修正的起重机臂的俯仰角测量、和所计算的起重机臂的方向角来估计起重机臂的姿态和方向角。