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位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置与流程

2022-07-02 14:12:02 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及安检技术领域,尤其涉及一种位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置。


背景技术:

2.市场上应用广泛的人体或物品成像安检技术主要是x射线成像技术和毫米波成像技术。基于毫米波成像技术的安检设备可以确定被检查人体或物品内是否藏匿嫌疑物品,其具有扫描成像速度快、安全可靠和无辐射等特点,广泛应用于公共安全领域。扫描成像装置的图像变形问题仍待解决。


技术实现要素:

3.本技术提供一种位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置,可以避免扫描成像装置工作过程中无法出图或采集的图像不完整,可以避免图像变形。
4.本技术实施例提供一种扫描成像装置的位置检测方法,所述扫描成像装置包括扫描组件、连接组件和驱动组件;其中所述扫描组件包括毫米波扫描仪,所述毫米波扫描仪包括第一毫米波扫描仪和第二毫米波扫描仪,所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪相互连接且对向设置;所述连接组件连接所述第一毫米波扫描仪与所述第二毫米波扫描仪;所述驱动组件与所述第一毫米波扫描仪连接,所述驱动组件用于驱动所述第一毫米波扫描仪在竖直方向上运动,通过所述连接组件带动所述第二毫米波扫描仪在竖直方向上朝相反的方向运动;
5.所述位置检测方法包括:
6.向所述驱动组件发送驱动指令,以控制所述驱动组件运转;
7.根据所述驱动指令,分别确定所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪的理论位置信息;
8.分别获取所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪在所述驱动指令下的实际位置信息;及
9.通过对比所述实际位置信息和与其对应的所述理论位置信息,以及比对所述第一毫米波扫描仪的所述实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的所述实际位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪、所述第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差。
10.可选的,所述根据所述驱动指令,分别确定所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪的理论位置信息,包括:
11.根据所述驱动指令的脉冲数以及方向,分别确定所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪的理论位置信息。
12.可选的,所述扫描成像装置包括与所述第一毫米波扫描仪连接的第一位置传感器,和与所述第二毫米波扫描仪连接的第二位置传感器;所述理论位置信息包括理论位移;
13.所述根据所述驱动指令的脉冲数以及方向,分别确定所述第一毫米波扫描仪和所
述第二毫米波扫描仪的理论位置信息,包括:
14.根据所述驱动指令的脉冲数以及方向和所述第一位置传感器的单位长度内的脉冲数以及方向,确定所述第一毫米波扫描仪的所述理论位移;
15.根据所述驱动指令的脉冲数以及方向和所述第二位置传感器的单位长度内的脉冲数以及方向,确定所述第二毫米波扫描仪的所述理论位移。
16.可选的,所述位置检测方法还包括根据所述驱动指令的脉冲数以及方向,确定所述驱动组件的理论位置信息;所述驱动组件包括电机、与所述电机连接的减速器、与所述减速器连接的同步带;所述驱动组件的理论位置信息包括所述电机的理论位置信息;
17.其中,所述根据所述驱动指令的脉冲数以及方向,确定所述驱动组件的理论位置信息,包括:
18.根据所述驱动指令的脉冲数以及方向、所述电机的电子齿轮比、所述减速器的减速比和所述同步带的单位运动距离以及方向,确定所述电机的理论位置信息,所述电机的理论位置信息用于确定所述驱动组件是否出现偏差。
19.可选的,所述扫描成像装置包括与所述第一毫米波扫描仪连接的第一位置传感器,和与所述第二毫米波扫描仪连接的第二位置传感器;
20.所述分别获取所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪在所述驱动指令下的实际位置信息,包括:
21.获取所述第一位置传感器检测的所述第一毫米波扫描仪的第一位置信号,根据所述第一位置信号确定所述第一毫米波扫描仪的实际位置信息;
22.获取所述第二位置传感器检测的所述第二毫米波扫描仪的第二位置信号,根据所述第二位置信号确定所述第二毫米波扫描仪的实际位置信息。
23.可选的,所述通过对比所述实际位置信息和与其对应的所述理论位置信息,以及比对所述第一毫米波扫描仪的所述实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的所述实际位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪、所述第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差,包括:
24.对比所述第一毫米波扫描仪的实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的实际位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪的两侧位置偏差值;
25.若所述两侧位置偏差值超过第一阈值,产生表示所述连接组件断开或形变的预警信息。
26.可选的,所述通过对比所述实际位置信息和与其对应的所述理论位置信息,以及比对所述第一毫米波扫描仪的所述实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的所述实际位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪、所述第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差,包括:
27.对比所述第一毫米波扫描仪的实际位置信息和理论位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪的第一位置偏差值,若所述第一位置偏差值超过第二阈值,产生表示所述第一毫米波扫描仪未按照预定行程运动的预警信息;和/或
28.对比所述第二毫米波扫描仪的实际位置信息和理论位置信息,确定所述第二毫米波扫描仪的第二位置偏差值,若所述第二位置偏差值超过第三阈值,产生表示所述第二毫米波扫描仪未按照预定行程运动的预警信息。
29.可选的,所述位置检测方法还包括获取所述驱动组件在所述驱动指令下的实际位置信息;所述通过对比所述实际位置信息和与其对应的所述理论位置信息,以及比对所述第一毫米波扫描仪的所述实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的所述实际位置信息,确定所述第一毫米波扫描仪、所述第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差,包括:
30.对比所述驱动组件的实际位置信息,与所述第一毫米波扫描仪的实际位置信息和所述第二毫米波扫描仪的实际位置信息中的一个或两个,确定偏移值;
31.若所述两侧位置偏差值未超过所述第一阈值、所述第一位置偏差值未超过所述第二阈值、所述第二位置偏差值未超过所述第三阈值,且所述偏移值超过第四阈值,产生表示所述连接组件在其长度方向上向一端偏移的预警信号。
32.可选的,所述扫描成像装置包括原点开关传感器和开关触发器,所述扫描成像装置设有原点位置,所述原点开关传感器对应所述原点位置设置;所述开关触发器设置于所述扫描组件,与所述毫米波扫描仪同步运动;
33.所述位置检测方法还包括:
34.在所述向所述驱动组件发送驱动指令之前,向所述驱动组件发送复位驱动指令以驱动所述驱动组件运转;
35.检测所述限位开关的信号;及
36.在所述原点开关传感器的信号表示所述原点开关传感器被所述开关触发器触发时,初始化所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪的所述实际位置信息。
37.本技术实施例还提供一种扫描成像装置的控制系统,包括一个或多个处理器,用于实现如上述中任一项所述的位置检测方法。
38.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时,实现上述中任一项所述的位置检测方法。
39.本技术实施例还提供一种扫描成像装置,包括:扫描组件、连接组件、驱动组件以及上述的控制系统;其中所述扫描组件包括毫米波扫描仪,所述毫米波扫描仪包括第一毫米波扫描仪和第二毫米波扫描仪,所述第一毫米波扫描仪和所述第二毫米波扫描仪相互连接且对向设置;所述连接组件连接所述第一毫米波扫描仪与所述第二毫米波扫描仪;所述驱动组件与所述第一毫米波扫描仪连接,所述驱动组件用于驱动所述第一毫米波扫描仪在竖直方向上运动,通过所述连接组件带动所述第二毫米波扫描仪在竖直方向上朝相反的方向运动;所述控制系统与所述毫米波扫描仪、所述驱动组件电连接。
40.本技术实施例的位置检测方法,通过对比实际位置信息和与其对应的理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪的实际位置信息和第二毫米波扫描仪的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪、第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差,可以避免因结构的偏差造成的无法出图或采集的图像不完整或图像变形,也可以避免因偏差而带来的更大的事故发生,造成不必要的损失。
41.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
42.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
43.图1所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置的主视图。
44.图2所示为图1所示的扫描成像装置的立体示意图。
45.图3所示为图1所示的扫描成像装置另一角度的立体示意图。
46.图4所示为图2所示的扫描成像装置沿a-a线的剖视图。
47.图5所示为图1所示的扫描成像装置的滑轮的立体分解图。
48.图6所示为图2所示的扫描成像装置的导向组件的立体示意图。
49.图7所示为图6所示的扫描成像装置的导向组件的局部放大图。
50.图8所示为图3所示的扫描成像装置的局部放大图。
51.图9所示为图3所示的扫描成像装置的另一局部放大图。
52.图10所示为图1所示的扫描成像装置的部分立体分解图。
53.图11所示为图2所示的扫描成像装置的局部放大图。
54.图12所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置的原理框图。
55.图13所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置的位置检测方法的一个实施例的流程图。
56.图14所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的初始化步骤的一个实施例的流程图。
57.图15所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s20的一个实施例的流程图。
58.图16所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s201的一个实施例的流程图。
59.图17所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s201的另一个实施例的流程图。
60.图18所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的一个实施例的流程图。
61.图19所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的另一个实施例的流程图。
62.图20所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的又一个实施例的流程图。
63.图21所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的一个实施例的流程图。
64.图22所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的另一个实施例的流程图。
65.图23所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的又一个实施例的流程图。
66.图24所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的再一个实施例的流程图。
67.图25所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的其他一个实施例的流程图。
68.图26所示为本技术的扫描成像装置的控制系统的一个实施例的原理图。
具体实施方式
69.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
70.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。除非另作定义,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
71.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
72.本技术实施例提供一种扫描成像装置的位置检测方法,包括向驱动组件发送驱动指令,以控制驱动组件运转;根据驱动指令,分别确定第一毫米波扫描仪和第二毫米波扫描仪的理论位置信息;分别获取第一毫米波扫描仪和第二毫米波扫描仪在驱动指令下的实际位置信息;及通过对比实际位置信息和与其对应的理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪的实际位置信息和第二毫米波扫描仪的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪、第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差。
73.通过对比实际位置信息和与其对应的理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪的实际位置信息和第二毫米波扫描仪的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪、第二毫米波扫描仪以及连接组件中的至少一个是否出现偏差,可以避免因结构的偏差造成的无法出图或采集的图像不完整或图像变形,也可以避免因偏差而带来的更大的事故发生,造成不必要的损失。
74.本技术提供一种位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置。下面结合附图,对本技术的位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
75.图1所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置100的主视图;图2所示为图1所示的扫描成像装置100的立体示意图;图3所示为图1所示的扫描成像装置100另一角度的立
体示意图。参见图1至图3所示,本技术提供一种扫描成像装置100,包括支架10、扫描组件11、连接组件12和驱动组件13。
76.扫描组件11设于支架10,包括毫米波扫描仪14,其中,波长为1至10毫米的电磁波称为毫米波,毫米波扫描仪14为毫米波收发装置,其主要用于发送和接收毫米波信号,毫米波扫描仪14可以对人体或物品进行扫描,以确定被检查人体或物品内是否藏匿嫌疑物。毫米波扫描仪14包括第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16对向设置。第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16可以同步运行。在一些实施例中,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16设置于支架10的相对两侧,其中,第一毫米波扫描仪15朝向第二毫米波扫描仪16设置、第二毫米波扫描仪16朝向第一毫米波扫描仪15设置。第一毫米波扫描仪15可以扫描人体或物品的第一侧,第二毫米波扫描仪16可以扫描人体或物品的第二侧,第一侧和第二侧相对,如此可以实现人体或物品的双面扫描。
77.连接组件12设于支架10的顶部,并连接第一毫米波扫描仪15与第二毫米波扫描仪16。驱动组件13设于支架10,与第一毫米波扫描仪15连接,应当理解,第一毫米波扫描仪15可以是指两个毫米波扫描仪中的任一个。在一些实施例中,驱动组件13设置于支架10的顶部靠近第一毫米波扫描仪15的一侧,如此使得驱动组件13与第一毫米波扫描仪15更加接近,使得整机设计更加紧凑。驱动组件13用于驱动第一毫米波扫描仪15在竖直方向上运动。第一毫米波扫描仪15运动时通过连接组件12带动第二毫米波扫描仪16在竖直方向上运动,第二毫米波扫描仪16和第一毫米波扫描仪15在竖直方向上的运动方向相反。第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16对向设置,驱动组件13可以带动第一毫米波扫描仪16在竖直方向上运动;且由于第一毫米波扫描仪15与第二毫米波扫描仪16通过连接组件12连接,第一毫米波扫描仪15可以带动第二毫米波扫描仪16,使其沿相反方向运动,如此驱动组件13的一次运行可以实现人体或物品的双面扫描,效率较高。在相关技术中,一些扫描成像装置虽然为双面扫描,但第一毫米波扫描仪和第二毫米波扫描仪各由一个电机驱动,电机设置数目较多使得扫描成像装置的结构更加复杂,对功率的要求更高。在本技术实施例中,驱动组件13只需带动第一毫米波扫描仪15运动,如此可以减小整机的功率要求,降低成本,使得扫描成像装置100的结构设计更加简单。且无需对第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的运动分别进行控制,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的同步性更好。
78.参见图2和图3所示,在一些实施例中,支架10包括支架主体79以及支座19,支座19设置于支架主体79的底部,起到支撑支架主体79的作用。在一些实施例中,支座19可以是脚轮和/或脚杯,脚轮可以便于扫描成像装置100的移动,脚杯可以实现扫描成像装置100的稳定安装及稳定运输。
79.在一些实施例中,扫描成像装置100包括导向杆25,导向杆25沿竖直方向设置,并固定连接于支架10,其中,导向杆25可以自支架10的顶端延伸至支架10的底端。毫米波扫描仪14可滑动地设置于导向杆25,毫米波扫描仪14可以沿着导向杆25在竖直方向上上下滑动,从而完成对待测对象的扫描工作,导向杆25可以起到导向的作用,使得毫米波扫描仪14的在竖直方向上的运动更加精确和稳定,且导向杆25固定连接于支架10,还可以作为支架10的骨架,起到一定的支撑作用。
80.图4所示为图2所示的扫描成像装置100沿a-a线的剖视图。参见图4所示,在一些实
施例中,驱动组件13包括电机20、与电机20连接的减速器21、与减速器21连接的联轴器22及耦合于联轴器22的同步带轮23,电机20、减速器21、联轴器22及同步带轮23依次连接,可以实现电机20带动同步带轮23转动。驱动组件13还包括与同步带轮23配合的同步带24(参见图1所示),同步带24与第一毫米波扫描仪15连接。电机20驱动同步带轮23转动,带动同步带24运动,同步带24带动第一毫米波扫描仪15,以使第一毫米波扫描仪15实现竖直方向上的上下运动。
81.参见图1至图4所示,在一些实施例中,连接组件12包括柔性连接件17和导向组件18。其中,柔性连接件17可以是连接带、连接绳等种类,比如柔性连接件17可以是钢丝绳、也可以是钢带。导向组件18设于支架10的顶部,使得整机的安装更加紧凑合理。导向组件18包括滑轮26,柔性连接件17的一端与第一毫米波扫描仪15连接,柔性连接件17绕过滑轮26,柔性连接件17的另一端与第二毫米波扫描仪16连接,柔性连接件17可以连接第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16,以使第一毫米扫描仪15可以带动第二毫米波扫描仪16运动。在本实施例中,柔性连接件17的一端连接于第一毫米波扫描仪15的顶部,另一端连接于第二毫米波扫描仪16顶部。滑轮26的安装数量可以灵活确定,例如可以在支架10的顶部安装两个滑轮。
82.图5所示为图1所示的扫描成像装置100的滑轮26的立体分解图;图6所示为图2所示的扫描成像装置100的导向组件18的立体示意图;图7所示为图6所示的扫描成像装置100的导向组件18的局部放大图18a。参见图5和图6所示,在一些实施例中,滑轮26包括外轮毂33、轴承34和滑轮轴30,其中,轴承34的数目可以是一个及以上,在本实施例中,轴承34的数目为两个,包括第一轴承68和第二轴承69。轴承34包括轴承内圈35和轴承外圈36,轴承外圈36固定设置于外轮毂33内,滑轮轴30固定设置于轴承内圈35,轴承内圈35与轴承外圈36可相对转动。如此可以实现滑轮轴30与外轮毂33之间的相对转动。外轮毂33包括安装槽37,安装槽37自外轮毂的外表面向内凹陷,柔性连接件17可滑动地设置于安装槽37内。在一些实施例中,安装槽37与柔性连接件17接触的表面可以镀铬或镀镍等金属,减小安装槽37与柔性连接件17之间相对运动产生的摩擦力,使得第二毫米波扫描仪16的运动更加顺畅。其中,安装槽37的宽度大于柔性连接件17的宽度,可以保证柔性连接件17在安装槽37内运动的过程中不会与安装槽37的两侧边摩擦,且可增加一定的跑偏冗余。在一些实施例中,安装槽37与柔性连接件17接触的表面为弧形表面,在不妨碍柔性连接件17运动的同时,可以对柔性连接件17进行限位,使得第一毫米波扫描仪15带动第二毫米波扫描仪16运动过程中柔性连接件17始终处于安装槽37的中部,如此便于第一毫米波扫描仪15带动第二毫米波扫描仪16运动。在一些实施例中,滑轮26还包括第一轴套60和第二轴套71,滑轮轴30穿设于第一轴套60和第二轴套71,其中,第一轴套60和第二轴套71可以与滑轮轴30过盈配合。第一轴套60和第二轴套71设置于轴承34的两侧,且第一轴套60抵接于第一轴承68,第二轴套71抵接于第二轴承69。用于限制第一轴承68和第二轴承69的位移,且可以防止外轮毂33与滑轮轴30发生相对运动。在一些实施例中,滑轮26包括第一轴承挡圈61、第二轴承挡圈70和轴承弹性挡片62,弹性挡片62设置于第一轴承68和第二轴承69之间,用于分隔并引导第一轴承68和第二轴承69中的滚子,使得滚子可以保持在轴承之内。第一轴承挡圈61设置于第一轴承68远离弹性挡片62的一侧,第二轴承挡圈70设置于第二轴承69远离弹性挡片62的一侧,第一轴承挡圈61、第二轴承挡圈70分别作用于第一轴承68和第二轴承69,可以防止第一轴承68和
第二轴承69中的滚子脱离。
83.参见图6和图7所示,在一些实施例中,导向组件18包括滑轮座27和与滑轮座27连接的滑轮固定板28,滑轮26设置于滑轮座27,滑轮座27用于限制滑轮26的位置,滑轮座27与支架10固定连接,滑轮座27可以可拆卸地连接于支架10,如滑轮座27通过螺栓固定于支架10,螺栓固定可以保证在同一水平面上滑轮26安装的一致性。其中,可以沿滑轮轴30的长度方向调节滑轮座27与支架10的相对位置。在一些实施例中,导向组件18包括滑轮座调节组件63,滑轮座调节组件63沿滑轮轴30的长度方向设置于滑轮座27的一侧或两侧。滑轮座调节组件63包括安装件64和滑轮座调节板65,滑轮座调节板65固定设置于支架10,安装件64穿过所述滑轮座调节板65并与滑轮座27固定连接,可以通过旋转安装件64调节滑轮座调节板65与滑轮座27之间的距离,并通过调节滑轮座27的位置确保柔性连接件17始终保持在滑轮26的中部运行。滑轮座27设置有滑槽29,滑轮轴30设置于滑槽29,滑轮轴30可以通过滑轮座27上设置的滑槽29滑入,滑轮轴30包括限位槽31,滑轮固定板28卡于限位槽31,如此可以固定滑轮轴30于滑轮座27,从而将滑轮26固定于滑轮座27。其中,滑轮轴30不可相对于滑轮座27发生转动。在一些实施例中,限位槽31包括第一限位槽38(参见图5所示)和第二限位槽39(参见图5所示),第一限位槽38和第二限位槽39设置于滑轮轴30的两端,如此使得滑轮26的安装更加稳定。在一些实施例中,导向组件18包括防脱板32,防脱板32固定设置于滑轮座27,防脱板32设置于滑轮26的外侧,可以防止绕过滑轮26的柔性连接件17意外脱离滑轮26,提高整机的安全性能。
84.图8所示为图3所示的扫描成像装置100的局部放大图100a。参见图8所示,在一些实施例中,扫描成像装置100包括限位固定座40、防拆装置41和控制系统200(如图12和图26所示)。限位固定座40在调试扫描成像装置100时安装于毫米波扫描仪14的运动路径上,用于限制毫米波扫描仪14的运动,其中,限位固定座40不仅限于在调试扫描成像装置100时安装于毫米波扫描仪14的运动路径上,防止在人工调试的过程中,毫米波扫描仪14在重力的作用下下落,产生危险。也可以在扫描成像装置100的运输过程中安装于毫米波扫描仪14的运动路径上,用于固定毫米波扫描仪14,避免运输过程中由于振动而导致毫米波扫描仪14上下晃动的情况产生。防拆装置41在调试扫描成像装置100时与限位固定座40对应设置,用于感应限位固定座40,并产生相应的电信号,控制系统与防拆装置41连接,用于接收防拆装置41的电信号,在电信号表示限位固定座40安装于毫米波扫描仪14的运动路径上时,控制毫米波扫描仪14不运动,控制扫描成像装置100不工作,如此可以减小或防止由于人员误操作或其他原因导致扫描成像装置100运动而使得维修人员受伤的情况产生。其中,限位固定座40可以限制毫米波扫描仪14的位移,减少或消除毫米波扫描仪14在扫描成像装置100的运输过程中发生不必要的晃动,在扫描成像装置100运输、维修和调试时起到固定和保护作用。且限位固定座40和防拆装置41组合使用,可以在扫描成像装置100的维修调试过程中,使毫米波扫描仪14不运动,保证维修人员的安全,如此提高了整机的安全性能。
85.再次参见图2所示,在一些实施例中,支架10包括在水平方向上相对且分离设置的第一门框结构42和第二门框结构43。扫描成像装置100包括导向轨道组件44,导向轨道组件44设于支架10,包括导向轨道45。在一些实施例中,导向轨道组件44包括导向装置固定件48,导向装置固定件48连接于支架10和导向轨道45,用于将导向轨道45安装于支架10上。图9所示为图3所示的扫描成像装置100的局部放大图100b。参见图3和图9所示,导向装置固定
件48包括设置于支架10上部的第一导向装置固定件49、设置于支架10中部的第二导向装置固定件50及设置于所述支架10下部的第三导向装置固定件51,分别于上中下三个位置对导向轨道45进行固定,固定效果更好,不易发生晃动。导向轨道45包括第一导向轨道46和第二导向轨道47,第一导向轨道46设置于第一门框结构42的内侧,第一毫米波扫描仪15可滑动地设置于第一导向轨道46;第二导向轨道47设置于第二门框结构43的内侧,第二毫米波扫描仪16可滑动地设置于第二导向轨道47,如此使得毫米波扫描仪14可滑动地设置于导向轨道45,使得毫米波扫描仪14运动更加顺畅,运动精确度更高,运动稳定性更好。防拆装置41固定设置于第一导向轨道46远离第一毫米波扫描仪15一侧或第二导向轨道47远离第二毫米波扫描仪16一侧,如此第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16运动过程中不会与防拆装置41发生干涉,且可以减少由于误触使得扫描成像装置100停机的现象产生。
86.参见图2和图8所示,在一些实施例中,扫描组件11包括毫米波扫描仪固定座52,毫米波扫描仪14固定设置于毫米波扫描仪固定座52,其中,毫米波扫描仪14与毫米波扫描仪固定座52相对静止。限位固定座40在调试扫描成像装置100时安装于导向轨道45,并固定连接于毫米波扫描仪固定座52。限位固定座40包括固定槽53及自固定槽53相对两侧边缘向外延伸的连接部72,导向轨道45设置于固定槽53内,并抵接于固定槽53的底面,固定槽53与导向轨道45连接,连接部72与毫米波扫描仪14固定座连接。限位固定座40可拆卸地连接于导向轨道45及毫米波扫描仪固定座52,可以在扫描成像装置100的运输、安装调试过程中,限制毫米波扫描仪固定座52也及毫米波扫描仪14的位移,提高整机的安全性能。其中,导向轨道45可以紧贴于固定槽53的槽壁,可以增大导向轨道45与限位固定座40之间的摩擦力,使得固定效果更好;也可以与固定槽53的槽壁之间留有缝隙,便于限位固定座40的拆装。
87.在一些实施例中,防拆装置41包括压力传感器54,限位固定座40在调试扫描成像装置100时与导向轨道45固定连接,且抵压于压力传感器54;防拆装置41用于感应限位固定座40提供的压力,并产生压力信号,控制系统与防拆装置41连接,用于根据压力信号控制扫描成像装置100不工作,其中,防拆装置41包括压力传感器54,如此在限位固定座40安装于导向轨道45时,限位固定座40可以直接抵压于防拆装置41使得扫描成像装置100停机,操作简单且可靠性好。
88.再次参见图3所示,在一些实施例中,扫描成像装置100包括外挂板(未示出)和与外挂板连接的铰链固定支架66,外挂板通过铰链固定支架66安装于支架10的外侧,即毫米波扫描仪14背面一侧,起到保护设置于支架10内侧的结构,使得整机更加规整美观的作用。在一些实施例中,扫描成像装置100还包括防护装置67,其中,防护装置67可以是压力传感器,防护装置67设置于支架10并抵压于外挂板,防护装置67用于感应外挂板提供的压力,并产生压力信号,控制系统与防护装置67连接,用于接收防护装置67的压力信号,在压力信号表示外挂板未抵压于防护装置67时,控制扫描成像装置100的运动模块不工作。
89.图10所示为图1所示的扫描成像装置100的部分立体分解图;图11所示为图2所示的扫描成像装置100的局部放大图100c。参见图10和图11所示,在一些实施例中,扫描成像装置100包括位置传感器56,其中,位置传感器56可以是磁栅尺、光栅尺等。位置传感器56设置于扫描组件11,与毫米波扫描仪14同步运动。位置传感器56包括尺条55和与尺条55滑动接触的传感器头560,尺条55沿毫米波扫描仪14的运动路径设置,其中,尺条55的长度可以与毫米波扫描仪14的运动距离相等,或大于毫米波扫描仪14的运动距离。在一些实施例中,
导向轨道45包括沿竖直方向设置的卡槽57,尺条55固定于卡槽57,固定效果好,不易脱离且不易由于碰撞而发生位置变化。控制系统与位移传感器56连接,用于根据传感器头560的信号确定毫米波扫描仪14的运行位置。
90.在一些实施例中,扫描成像装置100包括开关传感器58和开关触发器59,扫描成像装置100设有第一极限位置(上极限位置)和第二极限位置(下极限位置),开关传感器58对应第一极限位置和第二极限位置的位置设置,并与控制系统连接。第一极限位置和第二极限位置分别设置开关传感器58,该开关传感器58可以称作限位开关传感器。开关触发器59设置于扫描组件11,与毫米波扫描仪14同步运动。在一些实施例中,扫描成像装置100设有原点位置,设于第一极限位置(即上极限位置)、第二极限位置(即下极限位置)之间。原点位置可以设置开关传感器58,该开关传感器58可以称作原点开关传感器。也就是说扫描成像装置100包括原点开关传感器,原点开关传感器对应原点位置设置,并与控制系统连接。开关传感器58包括限位开关传感器和原点开关传感器,限位开关传感器和原点开关传感器的结构可以相同或不同。在本实施例中,开关触发器59安装于毫米波扫描仪固定座52远离毫米波扫描仪14一侧,开关传感器58设置于导向轨道45,如此当毫米波扫描仪14运动时,开关触发器59易触发开关传感器58,整体结构设计更加简单合理。当开关触发器59触发限位开关传感器时,控制系统控制毫米波扫描仪14停止运行,如此当毫米波扫描仪14运行至上极限位置和下极限位置时,毫米波扫描仪14可以停止运行,提高整机的安全性能,也可以在毫米波扫描仪14运行至上极限位置、下极限位置时向反向运动,本技术不做限制。当开关触发器59触发原点开关传感器时,可以获取毫米波扫描仪14此时位置信息。在本实施例中,位置传感器56和开关触发器59设置于毫米波扫描仪固定座52沿长度方向的两侧,使得扫描组件11的结构设计更加紧凑合理,提高了毫米波扫描仪固定座52的空间利用率。
91.由于第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16与驱动组件13是主从的方式。连接组件12(例如钢带)可能会被磨损或拉长,在超过一定阈值时,第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16的实际位置离期望的位置会存在较大偏差,造成出不了图、图像不完整或图像变形。连接组件12(例如钢带)可能会断裂,可能会发生事故。在一些情况下,驱动组件13可能会出现偏差,使第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16整体同步偏移,可能会造成采集的图像不完整,图像变形。
92.因此,本技术提供一种位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置。下面结合附图,对本技术的位置检测方法、控制系统及其扫描成像装置进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
93.图12所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置100的原理框图。图13所示为本技术一示例性实施例的扫描成像装置100的位置检测方法的一个实施例的流程图。该扫描成像装置可以是上文所述的扫描成像装置100。结合图12和图13所示,位置检测方法包括步骤s10-步骤s40。其中,
94.步骤s10、向驱动组件13发送驱动指令,以控制驱动组件13运转。在该步骤中,控制系统200向驱动组件13发送驱动指令,控制驱动组件13运转,从而驱动毫米波扫描仪14运动。在一些实施例中,驱动组件13可以包括电机20。该电机20可以是伺服电机。控制系统200向电机20发送驱动指令,控制电机20运转。
95.步骤s20、根据驱动指令,分别确定第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16的
理论位置信息。在一些实施例中,还可以根据驱动指令,确定驱动组件13的理论位置信息。理论位置信息是驱动组件13、第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16在无偏差的情况下的理想位置信息,驱动组件13、第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16在驱动指令下应该达到的位置的信息。
96.步骤s30、分别获取第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16在驱动指令下的实际位置信息。在一些实施例中,还获取驱动组件13在驱动指令下的实际位置信息。实际位置信息是驱动组件13响应驱动指令驱动第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16运动,实际检测到的位置信息。
97.步骤s40、通过对比实际位置信息和与其对应的理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16以及连接组件中的至少一个是否出现偏差。在一些实施例中,通过比对驱动组件13的实际位置信息和与其理论位置信息,确定驱动组件13是否出现偏差。第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16、驱动组件13以及连接组件12的偏差,或称为运动偏差,可以是实际位置未达到理论位置,或可以是实际运动的位移与理论位移不一致。位置信息可以包括具体的位置点,也可以包括运动的位移。如此,可检测第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16、驱动组件13以及连接组件12的偏差问题,可以在产生偏差和/或偏差较大时提醒用户,以便用户在发出不良结果之前及时维修,从而可避免因结构的偏差造成无法出图或采集的图像不完整,可避免图像变形,可以也可以避免出现更大的事故发生,造成不必要的损失。
98.示例性的,可以通过对比第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和理论位置信息,确定第一毫米波扫描仪15是否出现偏差;可以通过对比第二毫米波扫描仪16的实际位置信息和理论位置信息,确定第二毫米波扫描仪16是否出现偏差;或者,可以通过对比第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪15是否出现偏差;或者,可以通过对比第二毫米波扫描仪16的实际位置信息和理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,确定第二毫米波扫描仪16是否出现偏差;或者,可以分别对比第一毫米波扫描仪15与第二毫米波扫描仪16各自的实际位置信息和理论位置信息,以及比对第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,确定连接组件是否出现偏差。参与比对的信息越多,确定结构是否出现偏差的准确性会越高、越可靠。
99.在上述检测位置过程之前,将驱动组件13、第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16上电复位。具体复位过程如图14所示。
100.图14所示为本技术的扫描成像装置100的位置检测方法的初始化步骤的一个实施例的流程图。结合图12和图14所示,位置检测方法还包括初始化步骤。初始化步骤包括步骤s01至步骤s03。其中,
101.步骤s01、在向驱动组件13发送驱动指令之前,向驱动组件13发送复位驱动指令以驱动驱动组件13运转。控制系统200向驱动组件13发送复位驱动指令,控制驱动组件13运转。
102.步骤s02、检测原点开关传感器的信号。检测原点开关传感器被触发或未被触发的
信号。
103.步骤s03、在原点开关传感器的信号表示原点开关传感器被开关触发器触发时,初始化第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16的实际位置信息。在一些实施例中,在原点开关传感器的信号表示原点开关传感器被开关触发器触发时,还初始化驱动组件13的实际位置信息。开关触发器运动到原点开关传感器的位置时,触发原点开关传感器,控制系统200检测到原点开关传感器被触发的信号,可以确定设置该开关触发器的毫米波扫描仪14运动到原点位置。在一些实施例中,第一毫米波扫描仪15可以设置开关触发器,第二毫米波扫描仪16也设置开关触发器,在第一毫米波扫描仪15运动的轨道的原点位置设置原点开关传感器,且在第二毫米波扫描仪16运动的轨道的原点位置设置原点开关传感器。在一些实施例中,可以检测其中任一个原点开关传感器的信号,在其中任一个毫米波扫描仪14设置的开关触发器触发对应的原点开关传感器时,进行初始化。在其他一些实施例中,可以分别检测两个原点开关传感器的信号,在两个原点开关传感器均被触发或其中一个原点开关传感器被触发时,进行初始化。在其他一些实施例中,在两个毫米波扫描仪14中的任一个设置开关触发器,在该毫米波扫描仪14运动的轨道的原点位置设置原点开关传感器。
104.在本实施例中,该初始化步骤是将第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16以及驱动组件13的实际位置信息置零。原点位置位于上极限位置和下极限位置之间,作为参考位置,在原点位置获取的初始化位置信息可以作为初始参考位置信息。该初始参考位置信息置零,后续在驱动之后,有利于步骤s30中获取驱动组件13、第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16在驱动指令下的实际位置信息,简化计算过程。
105.在其他一些实施例中,第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16以及驱动组件13的实际位置信息也可以设置为其他值。在本技术中不作限定。
106.图15所示为本技术的扫描成像装置100的位置检测方法的步骤s20的一个实施例的流程图。结合图12和图15所示,步骤s20包括步骤s201。其中,
107.步骤s201、根据驱动指令的脉冲数以及方向,分别确定第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16的理论位置信息。在一些实施例中,还根据驱动指令的脉冲数以及方向,还确定驱动组件13的理论位置信息。
108.在上述步骤中,控制系统200发出驱动指令来驱动驱动组件13,该驱动指令为脉冲信号。在本实施例中,控制系统200连接有上位机,该上位机可以为工控机74。工控机74给控制系统200发送控制指令,控制系统200响应控制指令向驱动组件13发送驱动指令。在没有偏差的情况下,驱动组件13运转到的位置或运转的位移与理论位置信息一致。相应的,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的移动也符合理论位置信息。上述理论位置信息均是在没有偏差的情况下,按照预定的运转应该达到的位置信息。
109.在一些实施例中,位置传感器56包括与第一毫米波扫描仪15连接的第一位置传感器75和与第二毫米波扫描仪16连接的第二位置传感器76。其中,第一位置传感器75用于检测第一毫米波扫描仪15在竖直方向上的移动距离。第二位置传感器76用于检测第二毫米波扫描仪16在竖直方向上的移动距离。由于第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16在竖直方向上移动的距离相同但方向相反,在没有偏差的情况下,两者移动距离大小相同,且方向相反。上述理论位置信息包括理论位移。该理论位移包括第一毫米波扫描仪15的理论位移和第二毫米波扫描仪16的理论位移。该理论位移不仅指位移的距离还包括位移方向。第
一位置传感器75和第二位置传感器76运动的方向以原点位置作为参考,位于原点位置以下为负值,位于原点位置以上为正值。具体获取该理论位移如图16所示。
110.图16所示为本技术的扫描成像装置100的位置检测方法的步骤s201的一个实施例的流程图。结合图12和图16所示,步骤s201包括步骤s211至步骤s212。其中,
111.步骤s211、根据驱动指令的脉冲数以及方向和第一位置传感器75的单位长度内的脉冲数以及方向,确定第一毫米波扫描仪15的理论位移。
112.步骤s212、根据驱动指令的脉冲数以及方向和第二位置传感器76的单位长度内的脉冲数以及方向,确定第二毫米波扫描仪16的理论位移。
113.在一些实施例中,第一位置传感器75和第二位置传感器76可以是磁栅尺,也可以是光栅尺。在本实施例中,第一位置传感器75和第二位置传感器76是磁栅尺。在本实施例中,磁栅尺的精度是20μm。例如,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16在磁栅尺的尺条上每移动一格,对应的磁场会发生变化,可以产生一个脉冲。也就是说,产生一个脉冲移动20μm。还例如,第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16在磁栅尺的尺条上每移动一格,对应的磁场会发生变化,可以产生多个脉冲。第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16移动至磁栅尺的尺条上的不同位置,会产生不同数量的脉冲和方向,即可获取到不同的理论位移。
114.进一步地,在本实施例中,该单位长度为1mm,第一位置传感器75和第二位置传感器76的精度是20μm,因此第一位置传感器75和第二位置传感器76在单位长度(1mm)内的脉冲数是50个。并且第一位置传感器75和第二位置传感器76运动的方向以原点位置作为参考,位于原点位置以下为负值,位于原点位置以上为正值。如此,根据驱动指令的脉冲数以及方向,可以计算出第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的理论位移。该理论位移不仅指位移的距离还包括位移方向。该理论位移统一单位为mm。
115.在本实施例中,选用20μm精度的第一位置传感器75和第二位置传感器76,精度高、抗污染性能强,适用于需要闭环、速度控制的高性能、高可靠性应用场合。在其他一些实施例中,也可以选用其他精度的第一位置传感器75和第二位置传感器76,在本技术中不作限定。
116.在一些实施例中,驱动组件13包括电机20、与电机20连接的减速器21、与减速器21连接的同步带24。驱动组件13的理论位置信息包括电机20的理论位置信息。
117.图17所示为本技术的扫描成像装置100的位置检测方法的步骤s201的另一个实施例的流程图。结合图12和图17所示,步骤s201包括步骤s221。其中,
118.步骤s221、根据驱动指令的脉冲数以及方向、电机20的电子齿轮比、减速器21的减速比和同步带24的单位运动距离以及方向,确定电机20的理论位置信息。
119.在该步骤中,在驱动指令下,驱动组件13若按照预期行程运转,利用电机20的电子齿轮比、减速器21的减速比和同步带24的单位运动距离计算电机20的理论位置信息。该理论位置信息不仅包括运动距离还包括运动方向。在本实施例中,运动方向指的是电机20的运转方向,其正转确定的理论位置信息为正值,其反转确定的理论位置信息为负值。其中,电子齿轮比表示对电机20接收到的上位机控制系统200的脉冲频率进行放大或者缩小。电子齿轮比的分子大于分母表示放大,分子小于分母表示缩小。例如,上位机控制系统200输入频率100hz,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么按照频率为50hz的脉冲来控制电机
20实际运行。而在本实施例中,电子齿轮比分子设为2
23
,分母设为2000个脉冲数。上述分子的2
23
是编码器的分辨率,分母的2000个脉冲数是电机20每转一圈所需要的脉冲数。也就是说,控制系统200每发送2000个脉冲数,电机20转动一圈。进而根据驱动指令的脉冲数可以确定电机20所转动的圈数。
120.进一步地,减速器21连接于电机20的输出端,电机20和减速器21是主从的连接方式。该减速比为减速器21和电机20的传动比,可以是电机20和减速器21的瞬时输入速度与输出速度的比值,可以为减速器21与电机20的转动圈数之比,例如可以是1:5,也就是说,电机20每转动5圈,减速器21转动1圈。根据上文计算得到的电机20所转动的圈数,可以计算得到减速器21所转动的圈数。
121.进一步地,由于减速器21所旋转的圈数是在圆周方向上的位移,而为简化计算过程,将圆周方向上的位移转换为直线上的位移。为此,将减速器21所转动的圆周距离转换为同步带24的运动距离。上述单位运动距离可以指的是减速器21所转动一圈所运动的距离。在本实施例中,连接组件12安装在同步带轮23上,同步带轮23和联轴器22连接,同步带轮23和联轴器22同步转动(如图4所示)。由上述计算得到的减速器21所转动的圈数以及结合同步带轮23的圆周,可以计算得到电机20的理论位置信息。如此,将电机20的理论位置信息进行计算统一为mm单位,便于对比,简化对比计算过程。
122.在本实施例中,第一位置传感器75和第二位置传感器76是磁栅尺。磁栅尺为传感器位移测量与位置定位提供检测的基准参照。磁栅尺包括磁尺和读磁头,磁尺是磁栅尺的重要组成结构。磁尺上的磁信号以ns-sn-ns的次序排列。读磁头是进行磁-电转换的转换装置,读磁头把记录在磁尺上磁化信号转换为电信号输送到控制系统200中,实现位移测量或者位置定位。一般输出的是脉冲信号,记录的是脉冲数。
123.在一些实施例中,在第一位置传感器75和第二位置传感器76的脉冲信号包括a相信号和b相信号。a相信号、b相信号为计数脉冲,a相信号、b相信号的位相差90度,一个信号周期包括一个a相信号和一个b相信号(细分前为一个磁栅格),一个周期的测量距离为一个栅格的距离(细分前)。第一位置传感器75和第二位置传感器76包括正向运动和反向运动。在正向运动时,b相方波信号处于低电平,读取a相方波信号的上升沿的信号数量,为正向计数(或加计数)。在反向运动时,b相方波信号处于低电平,读取a相方波信号下降沿信号数量,为反向计数(或减计数)。
124.在计数的过程中,可以对信号做细分和倍频,对信号细分可以理解为把一个周期的信号细分成若干段,这样从一个完整脉冲周期代表一个栅格的距离就变成了一个脉冲周期代表若干分之一栅格的距离。在本实施例中,分别对第一位置传感器75和第二位置传感器76的脉冲信号的a相信号、b相信号进行采样,一个脉冲周期的a相信号、b相信号可以采样为1、0,1、1,0、1,0、0,对这四种状态采集可以做到四倍频。所以虽然磁栅格的距离为5cm、2cm、1cm,分辨率却可以做到很细。如此可提高计数精度。且在该计数过程中,第一位置传感器75的脉冲信号的a相信号、b相信号和第二位置传感器76的脉冲信号的a相信号、b相信号分别来获取,可以并行获取。获取过程各自独立,计算过程各自独立。利用第一位置传感器75和第二位置传感器76检测第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,如图17至图18所示。
125.图18所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的一个实施例的流
程图。结合图12和图18所示,步骤s30包括步骤s301。其中,
126.步骤s301、获取第一位置传感器75检测的第一毫米波扫描仪15的第一位置信号,根据第一位置信号确定第一毫米波扫描仪15的实际位置信息。
127.在上述步骤中,该第一位置信号表示在驱动指令下,第一毫米波扫描仪15实际移动位置的脉冲数,根据该实际移动位置的脉冲数以及和第一位置传感器75的单位长度内的脉冲数计算得到第一毫米波扫描仪15的实际位置信息。如此利用第一位置传感器75可精确计算出第一毫米波扫描仪15的实际位置信息。在本实施例中,第一位置传感器75与控制系统200电连接,在第一位置传感器75处理得到第一毫米波扫描仪15的实际位置信息,反馈给控制系统200。
128.图19所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的另一个实施例的流程图。结合图12和图19所示,步骤s30包括步骤s311。其中,
129.步骤s311、获取第二位置传感器76检测的第二毫米波扫描仪16的第二位置信号,根据第二位置信号确定第二毫米波扫描仪16的实际位置信息。
130.在上述步骤中,该第二位置信号表示在驱动指令下,第二毫米波扫描仪16实际移动位置的脉冲数,根据该实际移动位置的脉冲数以及和第二位置传感器76的单位长度内的脉冲数计算得到第二毫米波扫描仪16的实际位置信息。如此利用第一位置传感器75可精确计算出第二毫米波扫描仪16的实际位置信息。在本实施例中,第二位置传感器76与控制系统200电连接,在第二位置传感器76处理得到第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,反馈给控制系统200。
131.在一些实施例中,驱动组件13包括电机20、与电机20连接的编码器77以及与电机20连接的驱动器78。编码器77用于记录电机20运转的当前位置信息。将该当前位置信息输出给驱动器78,驱动器78用于比对电机20运转的当前位置信息和初始位置信息,以输出驱动组件13运转的实际位置信息。利用编码器77确定驱动组件13的实际位置信息如图20所示。
132.图20所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s30的又一个实施例的流程图。结合图12和图20所示,步骤s30包括步骤s321。其中,
133.步骤s321、获取编码器77的实际位置信号,根据编码器77的实际位置信号确定驱动组件13的实际位置信息。
134.在本实施例中,控制系统200作为主站,驱动组件13作为从站。遵循modbus rtu(远程终端单元,一般利用芯片的串口实现数据报文的收发,报文数据采用二进制数据进行通信)通讯传输模式。传输速度(9600-57600)bps(bits per second,是数据传输速率的常用单位,是比特率、比特/秒、位/秒、每秒传的位数)之间。且采用自动计算类型crc(cyclic redundancy check,循环冗余校验,一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术,主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的)校验方式。采用接口rs-485,传输距离远。
135.在上述步骤中,该实际位置信号指的是电机20实际转动的角度信息。编码器77记录的电机20实际转动的角度信息,可以反馈给控制系统200。控制系统200根据编码器77的实际转动的角度信息计算得到电机20的实际位置信息。该实际位置信息指的是在驱动指令
下,电机20当前运转的位置信息。
136.需要说明的是,上文中,获取第一毫米波扫描仪15、第二毫米波扫描仪16以及驱动组件13的实际位置信息不受先后顺序设置。
137.在一些实施例中,在控制系统200内部设有第一存储单元,用于存储第一毫米波扫描仪15的实际位置信息。在一些实施例中,在控制系统200内部设有第二存储单元,用于存储第二毫米波扫描仪16的实际位置信息。在一些实施例中,在控制系统200内部设有第三存储单元,用于存储电机20的实际位置信息。在后续比对的过程中,控制系统200在对应的存储单元内进行获取。第一存储单元、第二存储单元以及第三存储单元独立设置,可以并行运行,可以独立存储和获取,相互之间不受干扰。具体比对过程中,如图21至图25所示。
138.图21所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的一个实施例的流程图。结合图12和图21所示,步骤s40包括步骤s401至步骤s402。其中,
139.步骤s401、对比第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息,确定第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的两侧位置偏差值;
140.步骤s402、若两侧位置偏差值超过第一阈值,产生表示连接组件12断开或形变的预警信息。
141.第一毫米波扫描仪15运动的距离和第二毫米波扫描仪16运动的距离理论上相等,运动方向相反,其中一个毫米波扫描仪14的实际位置信息为正值,另一个的实际位置信息为负值,该处实际位置信息为实际位移,对两者的实际位置信息的绝对值进行相减,即对两者的实际运动距离进行相减,得到两者的位置偏差值,为两侧位置偏差值。在上述步骤中,如果两侧位置偏差值超过第一阈值,说明第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16运动的距离不相等,与其连接的连接组件12(例如,钢带)出现断带或形变。例如,形变包括松动或变长。如果两侧偏差值超过第一阈值,说明第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16运动的距离相差较远,说明形变大或断带。如果是连接组件12形变,将导致无法出图。如果出现断带,第二毫米波扫描仪16失去动力源,第二位置传感器76会反馈到控制系统200进行急停,而此时第一毫米波扫描仪15还在运动,可能会产生事故,造成不必要的损失。利用上述方法,可精准的判断出连接组件12具体出现的问题,并及时上报上位机,可避免出现无法出图和避免发生该事故,安全性更高。
142.图22所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的另一个实施例的流程图。结合图12和图22所示,步骤s40包括步骤s411。其中,
143.步骤s411、对比第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和理论位置信息,确定第一毫米波扫描仪15的第一位置偏差值,若第一位置偏差值超过第二阈值,产生表示第一毫米波扫描仪15未按照预定行程运动的预警信息。
144.上述步骤可以判断第一毫米波扫描仪15是否按照预定行程运动。第一毫米波扫描仪15的第一位置偏差值超过第二阈值,说明第一毫米波扫描仪15未按照预定行程运动,此时给上位机(例如,工控机74)发出预警信息,可以提醒用户及时检修,避免图像变形或无法出图。且可以准确定位到第一毫米波扫描仪15运动出现问题,方便用户有针对地对相关机构进行检修。
145.图23所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的又一个实施例的流程图。结合图12和图23所示,步骤s40包括步骤s421。其中,
146.步骤s421、对比第二毫米波扫描仪16的实际位置信息和理论位置信息,确定第二毫米波扫描仪16的第二位置偏差值,若第二位置偏差值超过第三阈值,产生表示第二毫米波扫描仪16未按照预定行程运动的预警信息。
147.上述步骤可以判断第二毫米波扫描仪16是否在按照预定行程运动。第二毫米波扫描仪16的第二位置偏差值超过第三阈值,说明第二毫米波扫描仪16未按照预定行程运动,此时给上位机发出预警信息,可以提醒用户及时检修,避免图像变形或无法出图。且可以准确定位到第二毫米波扫描仪16运动出现问题,方便用户有针对地对相关机构进行检修。
148.图24所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的再一个实施例的流程图。结合图12和图24所示,步骤s40包括步骤s431至步骤s432。其中,
149.步骤s431、对比第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和理论位置信息,确定第一毫米波扫描仪15的第一位置偏差值,若第一位置偏差值超过第二阈值,产生表示第一毫米波扫描仪15未按照预定行程运动的预警信息;
150.步骤s432、对比第二毫米波扫描仪16的实际位置信息和理论位置信息,确定第二毫米波扫描仪16的第二位置偏差值,若第二位置偏差值超过第三阈值,产生表示第二毫米波扫描仪16未按照预定行程运动的预警信息。
151.由于第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16同步移动,一旦其中一个或是两个都出现问题,都不能按照预定行程运动,此时要向上位机发出预警信息。因为如果其中一个(如图21或图22所示)或两个(如图23所示)都没有按照预定行程运动,可能会造成采集的图像不够完整,无法出图,或图像变形。
152.第一位置偏差值可以为第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和理论位置信息的差值。若第一位置偏差值超过第二阈值,表示偏差较大,会照成图像不完整等问题,此时发出预警信息,以便用户及时检修。若第一位置偏差值未超过第二阈值,此时偏差较小,对图像影响很小,可以不预警。
153.类似地,第二位置偏差值可以为第二毫米波扫描仪16的实际位置信息和理论位置信息的差值。若第二位置偏差值超过第三阈值,表示偏差较大,会照成图像不完整等问题,此时发出预警信息,以便用户及时检修。若第二位置偏差值未超过第三阈值,此时偏差较小,对图像影响很小,可以不预警。第二阈值和第三阈值可以通过实验或经验确定。
154.图25所示为本技术的扫描成像装置的位置检测方法的步骤s40的其他一个实施例的流程图。结合图12和图25所示,步骤s40包括步骤s441至步骤s442。其中,
155.步骤s441、对比驱动组件13的实际位置信息,与第一毫米波扫描仪15的实际位置信息和第二毫米波扫描仪16的实际位置信息中的一个或两个,确定偏移值;
156.步骤s442、若两侧位置偏差值未超过第一阈值、第一位置偏差值未超过第二阈值、第二位置偏差值未超过第三阈值,且偏移值超过第四阈值,产生表示连接组件12发生偏移的预警信号。
157.在上述步骤中,驱动组件13实际驱动第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16运动,判断在该运动过程中,驱动组件13的运动与第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16中的一个或两个的运动是否一致,驱动组件13运动的位移和两个毫米波扫描仪14运动的位移是否一致。因两个毫米波扫描仪14同步运动,因此可以对比两个毫米波扫描仪14中的一个的实际位置信息和驱动组件13的实际位置信息。偏移值为驱动组件13的位移和其中
一个毫米波扫描仪14的位移的差值。在其他一些实施例中,也可以将驱动组件13的实际位置信息分别与两个毫米波扫描仪14的实际位置信息进行比较,得到对应第一毫米波扫描仪15的一个偏移值和对应第二毫米波扫描仪16的另一个偏移值。在一些实施例中,可以取两个偏移值的平均值,作为最终的偏移值,判断是否超过第四阈值。在其他一些实施例中,可以分别考虑两个偏移值是否超过第四阈值,在其中任一个偏移值超过第四阈值时确定满足偏移值超过第四阈值的条件。
158.两侧位置偏差值未超过第一阈值、第一位置偏差值未超过第二阈值、第二位置偏差值未超过第三阈值,说明第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16在实际运动过程中运动距离保持一致或偏差不大,且都在驱动指令下按照预定行程运动或与预定行程偏差不大。此情况下,若偏移值超过第四阈值,说明连接组件12在长度方向上向一端偏移且偏移较大,从而造成第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16整体偏移,影响成像。示例性的,连接组件12偏移表示连接组件12、与第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16中的一个连接的端部的实际最低位置低于理论最低位置,连接组件12、与第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16中的另一个连接的端部的实际最高位置高于理论最高位置。例如,连接组件12与第一毫米波扫描仪15连接一端向下偏移,第一毫米波扫描仪15下移,实际运动到的最低位置低于预期的最低位置,第二毫米波扫描仪16上移,实际运动到的最高位置高于预期的最高位置,可能会造成第一毫米波扫描仪15的扫描侧的顶部的图像无法采集到,以及第二毫米波扫描仪16的扫描侧的底部的图像无法采集到,如此造成采集的图像不完整,还有可能导致图像变形。上述只是一个第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16整体偏移的例子,还有其他偏移的情况,在此不一一列举。如此,上述方法,可以确定连接组件12是否发生偏移,在偏移较大时及时预警。本技术实施例中出现的各个阈值的取值可以根据实际需求而定。
159.在上述整个方案中,从整体来看,根据控制系统200的驱动指令的脉冲数以及方向计算的理论位置信息,可看做前段。通过modbus rtu通讯方式读取驱动组件13输出的信息,可看做中段。两侧磁栅尺通过高速计数器读取和计算而来的数据可作为后段,这样整个过程完成全闭环位置检测对比。且将电机20的编码器77作为基准点,位于控制系统200和第一毫米波扫描仪15和第二毫米波扫描仪16的中间位置,可以分别和控制系统200、第一毫米波扫描仪15以及第二毫米波扫描仪16进行参考对比。一方面可以减小累积误差;另一方面可以简化处理过程。
160.需要说明的是,上述获取到的实际位移信息可以获取多组进行对比,至少有三组进行比对,且比对的结果一致即可满足要求,如此保证准确度。并且,上述第一阈值、第二阈值、第三阈值以及第四阈值可以根据实际需求设计,在本技术中不作限定。另外,在上位机接收到相关的预警信号时,可以下发相关的指令,执行相应的补救措施,在本技术中不作限定。
161.在一些实施例中,扫描成像装置100还包括控制系统200,控制系统200与毫米波扫描仪14、驱动组件13电连接。图26所示为本技术的扫描成像装置100的控制系统200的一个实施例的原理图。如图26所示,控制系统200包括一个或多个处理器201,用于实现如上述位置检测方法。在一些实施例中,控制系统200可以包括计算机可读存储介质202,计算机可读存储介质可以存储有可被处理器201调用的程序,可以包括非易失性存储介质。在一些实施
例中,控制系统200可以包括内存203和接口204。在一些实施例中,控制系统200还可以根据实际应用包括其他硬件。在一些实施例中,处理器201可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器201也可以是任何常规的处理器等。在此不再赘述。
162.计算机可读存储介质202,其上存储有计算机程序,该程序被处理器201执行时实现上述图13至图25实施例的任一项的扫描成像装置100的位置检测方法。本技术可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括但不限于:相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
163.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
164.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
再多了解一些

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