基于超声波源的二维定位控制系统

摘要

一种基于超声波源的二维定位控制系统，包括两个静止超声波基站、安装在受控二维平面作业的机械上的超声波收发器和定位控制器，超声波基站在收到超声波信号后转发超声波信号，定位控制器包括距离计算模块，用于计算当前点与两个超声波基站的距离L1和L2，目标点与两个超声波基站的距离L3和L4；数据存储模块，用于存储两个静止超声波基站之间的距离L、L1和L2、L3和L4；定位移动控制模块，用于当机械从当前点移动到目标点时，通过X轴和Y轴移动来实现，将所述X轴和Y轴移动距离控制指令输出到机械的X轴受控电机和Y轴受控电机。本发明提供一种定位精度高、实用性强的基于超声波源的二维定位控制系统。

主权项

1、一种基于超声波源的二维定位控制系统，其特征在于：包括两个静止超声波基站、安装在受控二维平面作业的机械上的超声波收发器和定位控制器，所述超声波基站在收到超声波信号后转发超声波信号，所述定位控制器包括：距离计算模块，用于依据超声波收发器发出超声波信号的时间和接收到静止超声波基站转发的超声波时间，依据超声波的传播速度，计算得到当前点与两个超声波基站的距离L1和L2，目标点与两个超声波基站的距离L3和L4；数据存储模块，用于存储两个静止超声波基站之间的距离L、当前点与两个超声波基站的距离L1和L2、以及目标点与两个超声波基站的距离L3和L4；定位移动控制模块，用于当机械从当前点移动到目标点时，通过X轴和Y轴移动来实现，其中：$X=|X1-X2|=|\frac{L^2+{L1}^2-{L2}^2}{2L}-\frac{L^2+{L3}^2-{L4}^2}{2L}|$$=\left|\frac{{L1}^2-{L2}^2-{L3}^3+{L4}^2}{2L}\right|---\left(5\right)$$Y=|Y1-Y2|=|\sqrt{{L1}^2-{\left(\frac{L^2+{L1}^2-{L2}^2}{2L}\right)}^2}-\sqrt{{L3}^2-{\left(\frac{L^2+{L3}^2-{L4}^2}{2L}\right)}^2}|---\left(6\right)$将所述X轴和Y轴移动距离控制指令输出到机械的X轴受控电机和Y轴受控电机。