大型雷达天线六自由度自动对接分离系统及方法
专利汇可以提供大型雷达天线六自由度自动对接分离系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种大型雷达天线六 自由度 自动对接分离系统及方法，系统包括主控系统、 位姿 检测系统、运动控制系统、液压执行系统、位姿检测装置和对接机构，位姿检测装置实时采集对接机构的 位置 信息并传输到位姿检测系统，位姿检测系统将位置信息传输到主控系统，主控系统将位置信息转换为可控的相对位姿参数，并发送控制指令到运动控制系统，运动控制系统驱动液压执行系统实时调节对接机构进行对接分离。系统采用机电液一体化技术，采用视觉 传感器 与激光测距传感器自动识别靶标，可实现中 块 天线、边块天线自动调平，以及边块天线的六自由度运动，进而完成边块天线与中块天线的自动拼接、分离，安全快捷，克服了吊装的缺点。，下面是大型雷达天线六自由度自动对接分离系统及方法专利的具体信息内容。
1.大型雷达天线六自由度自动对接分离系统，其特征在于：它包括主控系统、位姿检测系统、运动控制系统、液压执行系统、位姿检测装置和对接机构，位姿检测装置实时采集对接机构的位置信息并传输到位姿检测系统，位姿检测系统将位置信息传输到主控系统，主控系统将位置信息转换为可控的相对位姿参数，并发送控制指令到运动控制系统，运动控制系统驱动液压执行系统实时调节对接机构进行对接分离。
2.根据权利要求1所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离系统，其特征在于：所述的位姿检测装置包括激光测距仪、视觉传感器和倾斜传感器，激光测距仪和视觉传感器设置在天线边块两边，天线中块对应位置安装两块带有预设靶标的金属平板，天线中块、天线边块与对接机构各安装一个倾斜传感器。
3.根据权利要求1所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离系统，其特征在于：所述的对接机构包括底座、第一平台、第二平台、第三平台和第四平台，天线对接机构通过底座与边块天线挂车大梁相连，第一平台支撑第二平台并完成上装平台和天线的小角度旋转，第二平台通过安装滚动直线导轨副使边块天线能够完成车长方向水平移动，第三平台通过安装滚动直线导轨副使边块天线能够完成车宽方向水平移动，第四平台支撑天线边块并完成车宽方向水平移动，对接机构上的倾斜传感器设置在第一平台上。
4.根据权利要求1所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离系统，其特征在于：所述的液压执行系统包括液压源、中块调平回路、平台调平回路、平台举升回路、车款平推回路、车长平推回路、平台旋转回路、平台调资回路和中块锁紧回路；
中块调平回路有四路，每路由一只特种调平锁紧油缸，一比例多路换向阀组，一只压力传感器组成，能够联动或单独调节各调平缸，实现中块的调平；
平台调平回路有四路，每路由一只调平油缸，一比例多路换向阀组，一只压力传感器，一个平衡阀组成，能够联动或单独调节各调平缸，实现平台的调平；
平台举升回路通过平行四边形结构，实现车宽方向运动的同时又实现车高方向的运动；该回路由两支油缸，一比例多路换向阀组，一个同步阀及二个平衡阀组成；同步阀接在进油口，平衡阀集成在油缸上；
车宽平推回路由两支油缸、一比例多路换向阀组组成，可联动调节两只油缸，实现车宽方向水平移动；
车长平推回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现车长方向水平移动；
平台旋转回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现平台的水平旋转。
平台调姿回路由四支油缸、四路比例多路换向阀组成，采用四点微调，实现调平腿伸出和收回，无杆腔连接压力传感器，能够反馈天线受力程度；
中块锁紧回路由八只油缸、一路比例多路换向阀组成，实现同时锁定及解锁。
5.根据权利要求4所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离系统，其特征在于：所述的液压源采用双联齿轮泵，能够提供两路独立的油源，高压油用于调平油缸的解锁，低压油用于调平、对接和锁紧。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离系统实现对接分离的方法，其特征在于：它包括自动对接步骤和自动分离步骤；
所述的自动对接包括如下子步骤：
S100、中块调平，主控系统根据天线中块上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成天线中块调平；
S101、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S102、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S103、位姿检测装置粗测Y向距离；
S104、位姿检测装置精测第一点XZ向距离；
S105、位姿检测装置精测Y向距离；
S106、位姿检测装置精测第二点XZ向距离；
S107、对接机构精确调姿，主控系统根据位姿检测装置采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S108、锁紧，液压执行系统将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S109、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置；
所述的自动分离包括如下子步骤：
S200、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S201、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S202、位姿检测装置粗测Y向距离；
S203、位姿检测装置精测第三点XZ向距离；
S204、位姿检测装置精测Y向距离；
S205、位姿检测装置精测第四点XZ向距离；
S206、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S207、对接机构支撑力检测，液压执行系统检测对接机构上的支撑力；
S208、天线解锁，液压执行系统解锁贴合的天线中块与天线边块；
S209、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
7.根据权利要求6所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离方法，其特征在于：所述的自动对接步骤具体包括：
S1000、主控系统根据天线中块上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制中块调平回路完成天线中块调平；
S1001、第一平台粗调平，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调平回路完成第一平台粗调平；
S1002、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S1003、激光测距仪粗测Y向距离；
S1004、第一视觉传感器精测第一点XZ向距离；
S1005、激光测距仪精测Y向距离；
S1006、第二视觉传感器精测第二点XZ向距离；
S1007、第四平台精确调姿，主控系统根据激光测距仪和视觉传感器采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调姿回路完成第四平台精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S1008、锁紧，中块锁紧回路将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S1009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
8.根据权利要求6所述的大型雷达天线六自由度自动对接分离方法，其特征在于：所述的自动分离步骤具体包括：
S2000、第一平台粗调平，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调平回路完成对接机构粗调平；
S2001、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S2002、激光测距仪粗测Y向距离；
S2003、第一视觉传感器精测第三点XZ向距离；
S2004、激光测距仪精测Y向距离；
S2005、第二视觉传感器精测第四点XZ向距离；
S2006、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S2007、第四平台支撑力检测，液压执行系统检测第四平台上的支撑力；
S2008、天线解锁，中块锁紧回路解锁贴合的天线中块与天线边块；
S2009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
大型雷达天线六自由度自动对接分离系统及方法
技术领域
背景技术
发明内容
平台调平回路有四路，每路由一只调平油缸，一比例多路换向阀组，一只压力传感器， 一个平衡阀组成，能够联动或单独调节各调平缸，实现平台的调平；
平台举升回路通过平行四边形结构，实现车宽方向运动的同时又实现车高方向的运动；该回路由两支油缸，一比例多路换向阀组，一个同步阀及二个平衡阀组成；同步阀接在进油口，平衡阀集成在油缸上；
车宽平推回路由两支油缸、一比例多路换向阀组组成，可联动调节两只油缸，实现车宽方向水平移动；
车长平推回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现车长方向水平移动；
平台旋转回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现平台的水平旋转。
S100、中块调平，主控系统根据天线中块上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成天线中块调平；
S101、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S102、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S103、位姿检测装置粗测Y向距离；
S104、位姿检测装置精测第一点XZ向距离；
S105、位姿检测装置精测Y向距离；
S106、位姿检测装置精测第二点XZ向距离；
S107、对接机构精确调姿，主控系统根据位姿检测装置采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S108、锁紧，液压执行系统将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S109、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置；
所述的自动分离包括如下子步骤：
S200、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S201、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S202、位姿检测装置粗测Y向距离；
S203、位姿检测装置精测第三点XZ向距离；
S204、位姿检测装置精测Y向距离；
S205、位姿检测装置精测第四点XZ向距离；
S206、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S207、对接机构支撑力检测，液压执行系统检测对接机构上的支撑力；
S208、天线解锁，液压执行系统解锁贴合的天线中块与天线边块；
S209、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
S1001、第一平台粗调平，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调平回路完成第一平台粗调平；
S1002、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S1003、激光测距仪粗测Y向距离；
S1004、第一视觉传感器精测第一点XZ向距离；
S1005、激光测距仪精测Y向距离；
S1006、第二视觉传感器精测第二点XZ向距离；
S1007、第四平台精确调姿，主控系统根据激光测距仪和视觉传感器采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调姿回路完成第四平台精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S1008、锁紧，中块锁紧回路将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S1009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
S2001、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S2002、激光测距仪粗测Y向距离；
S2003、第一视觉传感器精测第三点XZ向距离；
S2004、激光测距仪精测Y向距离；
S2005、第二视觉传感器精测第四点XZ向距离；
S2006、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S2007、第四平台支撑力检测，液压执行系统检测第四平台上的支撑力；
S2008、天线解锁，中块锁紧回路解锁贴合的天线中块与天线边块；
S2009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
具体实施方式
平台调平回路有四路，每路由一只调平油缸，一比例多路换向阀组，一只压力传感器， 一个平衡阀组成，能够联动或单独调节各调平缸，实现平台的调平；
平台举升回路通过平行四边形结构，实现车宽方向运动的同时又实现车高方向的运动；该回路由两支油缸，一比例多路换向阀组，一个同步阀及二个平衡阀组成；同步阀接在进油口，采用分流式同步，可实现举升油缸的同步要求，保证同步精度≤3%。平衡阀集成在油缸上，可平衡油缸载荷，保持其运动平稳；
车宽平推回路由两支油缸、一比例多路换向阀组组成，可联动调节两只油缸，实现车宽方向水平移动；
车长平推回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现车长方向水平移动；
平台旋转回路由一支油缸、一比例多路换向阀组组成，实现平台的水平旋转。
5）无需制作阀块，缩短设计周期。
S100、中块调平，主控系统根据天线中块上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成天线中块调平；
S101、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S102、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S103、位姿检测装置粗测Y向距离；
S104、位姿检测装置精测第一点XZ向距离；
S105、位姿检测装置精测Y向距离；
S106、位姿检测装置精测第二点XZ向距离；
S107、对接机构精确调姿，主控系统根据位姿检测装置采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S108、锁紧，液压执行系统将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S109、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置；
所述的自动分离包括如下子步骤：
S200、对接机构粗调平，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构粗调平；
S201、对接机构举升到位，运动控制系统控制液压执行系统完成对接机构举升；
S202、位姿检测装置粗测Y向距离；
S203、位姿检测装置精测第三点XZ向距离；
S204、位姿检测装置精测Y向距离；
S205、位姿检测装置精测第四点XZ向距离；
S206、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据对接机构上设置的位姿检测装置采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S207、对接机构支撑力检测，液压执行系统检测对接机构上的支撑力；
S208、天线解锁，液压执行系统解锁贴合的天线中块与天线边块；
S209、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
S1001、第一平台粗调平，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调平回路完成第一平台粗调平；
S1002、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S1003、激光测距仪粗测Y向距离；
S1004、第一视觉传感器精测第一点XZ向距离；
S1005、激光测距仪精测Y向距离；
S1006、第二视觉传感器精测第二点XZ向距离；
S1007、第四平台精确调姿，主控系统根据激光测距仪和视觉传感器采集的距离数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制平台调姿回路完成第四平台精确调姿，实现天线边块与天线中块靠拢贴合；
S1008、锁紧，中块锁紧回路将贴合后的天线中块与天线边块锁紧固定；
S1009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
S2001、对接机构举升到位，运动控制系统控制平台举升回路完成对接机构举升；
S2002、激光测距仪粗测Y向距离；
S2003、第一视觉传感器精测第三点XZ向距离；
S2004、激光测距仪精测Y向距离；
S2005、第二视觉传感器精测第四点XZ向距离；
S2006、对接机构贴合天线支撑点，主控系统根据第一平台上设置的倾斜传感器采集的数据发送控制指令给运动控制系统，运动控制系统控制液压执行系统执行对接机构贴合天线支撑点的运动；
S2007、第四平台支撑力检测，液压执行系统检测第四平台上的支撑力；
S2008、天线解锁，中块锁紧回路解锁贴合的天线中块与天线边块；
S2009、对接机构撤收，将对接机构收回初始位置。
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