一种基于光电编码的位置识别系统的制作方法

本申请涉及工业自动化领域，具体而言，涉及一种基于光电编码的位置识别系统。

背景技术：

1、在自动化物流、智能仓储和柔性生产线等工业场景中，移动设备（如rgv小车、agv、堆垛机等）的精确位置识别是保证系统高效、可靠运行的关键。传统的位置检测技术，如rfid、条码识别、激光测距等，虽然精度较高，但也存在成本高、易受污染、安装复杂或响应速度慢等问题。例如，rfid需要在每个点位部署标签并安装读写器，系统成本随点位数量增加而显著上升；光学条码则容易因灰尘、油污而失效。

2、因此，市场亟需一种成本低廉、结构简单、抗干扰能力强且能满足多数离散点位检测需求的定位方案。机械限位开关虽然成本低，但精度差、易磨损；单一的光电开关只能实现“有/无”的点位检测，无法提供唯一身份编码。基于上述行业痛点，一种结合了机械结构与数字编码技术的光电编码位置识别系统应运而生。该系统通过创新的“长牙-短牙”机械结构和bcd编码原理，实现了在移动过程中对多个离散位置的快速、可靠识别。

技术实现思路

1、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、为了解决以上背景技术部分提到的技术问题，本申请的一些实施例提供了一种基于光电编码的位置识别系统，包括：遮光挡片，部署在轨道上，所述遮光挡片具有长牙和短牙，所述长牙用于触发位置读取，所述短牙用于采用bcd编码的方式标识不同位置；控制板，部署在rgv小车上，所述控制板包括：光电开关阵列，包括光电开关0和光电开关1-n，所述光电开关0与所述长牙配合，所述光电开关1-n与所述短牙配合；反相器，连接所述光电开关阵列，用于对光电开关的输出信号进行整形和滤波；锁存器，连接所述反相器，用于利用光电开关0的输出的上升沿锁存光电开关1-n的遮挡情况；mcu，连接所述锁存器和光电开关0，所述光电开关0的输出的上升沿作为mcu的中断触发信号，所述mcu在中断响应函数中读取锁存器中保持的数据并转换为位置信息。

3、进一步地，所述遮光挡片的短牙数量为n，能够表示2的n次方个位置。

4、进一步地，所述反相器用于让信号沿变得陡峭，同时滤除窄脉冲干扰。

5、进一步地，所述锁存器的锁存信号由光电开关0的输出的上升沿触发。

6、进一步地，所述mcu读取数据管脚的高低状态，并转换为位置信息，上报给上位机系统。

7、进一步地，所述光电开关0每当长牙片穿过时就会触发控制读取当前位置。

8、进一步地，所述遮光挡片每个位置的挡片所拥有的牙片不同。

9、进一步地，所述短牙的编码方式为bcd编码，4位牙片全在表示15#位置，编码为"1111"；第2、3位挡片不在表示5#位置，编码为"1001"。

10、进一步地，所述锁存器用于确保mcu能读到正确的数据，利用光电开关0的输出的上升沿作为锁存器的锁存信号，定格当前时刻光电开关1-n的遮挡情况。

11、进一步地，所述mcu立即进入中断函数，读取数据管脚的高低状态，并转换为位置信息，上报给上位机系统。

12、本申请的有益效果在于：高可靠性与强抗干扰能力：系统采用施密特触发器对信号进行整形，能有效滤除因振动、灰尘等产生的窄脉冲干扰。锁存器的引入确保了在移动设备高速经过时，位置编码数据能被瞬间捕获并锁存，避免了因信号抖动或mcu响应不及时导致的数据误读。

13、低成本与高性价比：核心部件为常规的光电开关和通用数字芯片（反相器、锁存器），无需昂贵的专用传感器或识别模块。遮光挡片可采用耐磨工程塑料或不锈钢，加工简单，成本极低，尤其适合需要大量部署位置点的应用场景。

14、结构简单，易于部署与维护：轨道侧仅需安装无源的物理遮光挡片，坚固耐用，不易损坏。控制板集成在移动设备上，模块化设计使得安装、调试和后期维护非常简便。

15、识别速度快，实时性好：第一光电开关的触发信号作为mcu的外部中断，系统能够立即响应并读取位置数据，几乎无延迟，满足了移动设备在高速运行下的实时定位需求。

16、灵活的扩展性：系统的编码容量由短牙数量决定（n个短牙可表示2^n个位置）。用户可根据实际需要的定位精度和点位数量，灵活设计遮光挡片的编码方案，扩展性强。

17、环境适应性强：光电开关可选择对射式或反射式，可根据轨道的具体安装环境（如空间大小、清洁度）选择最合适的传感器类型，增强了系统的适用范围。

1.一种基于光电编码的位置识别系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的位置识别系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的位置识别系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的位置识别系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的位置识别系统，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的位置识别系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的位置识别系统，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的位置识别系统，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的位置识别系统，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的位置识别系统，其特征在于：