[发明专利]角位置无线随动控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及精密机械运动控制领域，特别涉及一种角位置无线随动控制装置及其实现方法。 

背景技术

角位置随动是指发送机旋转时，接收机随之同步旋转，两者的旋转角度与位置一致。通过自整角机的自整步作用使接收机与发送机同步旋转，实现角度的随动控制。 

当今运动控制领域中，角位置在很多领域得到了广泛的应用，在军事领域中，火炮的主从随动系统实现了目标的集中打击。无人侦察、战斗平台等方面，为了减少伤亡，往往也需要等控制系统中有重要的应用。在工业领域中，往往很多精密操作以及工作环境，人类无法亲自动手操作，这时角位置随动系统就起到了至关重要的作用， 

目前，在角位置随动控制中，发送机和接收机多采用自整角机来实现，两台自整角机之间通过电缆连接来传递控制信号。当发送端和接收端距离较远，且在现场布线困难的特殊场合下，角位置随动控制的应用为往往会具有非常大的困扰，不能满足当今远程化、高机动性的要求。当发送端和接收端距离较远，且在现场布线困难的特殊场合下，如何实现发送端和接收端之间控制信号传递，并准确、可靠地实现两端的角位置同步运动是一个急需解决的问题。 

发明内容

本发明的目的克服上述角位置随动系统的不足，提供一种角位置无线随动装置及其方法，从而实现无线随动控制，指令控制和视频监控。 

本发明提供的一种角位置无线随动控制装置及其方法，其特征在于，包括：安装在被随动物体上或者监控室的上位机模块；以及，安装于应用现场，具有伺服电机的下位机模块； 

其中，上位机模块具有： 

数据采集部，采集被跟随物体的转动角速度，并将产生相对应的角速度信号； 

上位机控制部，将角速度信号进行处理，转换成相对应的控制信号； 

上位机通信部，将控制信号送至下位机模块； 

下位机模块具有： 

下位机通信部，接收控制信号； 

控制驱动部，对伺服电机进行零位置校准，在完成零位置校准之后，根据控制信号驱动伺服电机，完成角位置同步运动。 

进一步，本发明的角位置无线随动控制装置，还可以具有这样的特征： 

其中，上位机模块还具有显示部，下位机还具有视频采集部； 

视频采集部，通过摄像头，采集伺服电机的运动状况，并转换成 相应的视频信号； 

下位机通信部还将视频信号送出至上位机通信部； 

显示部，根据上位机通信部接收到的视频信息，显示运动状况。 

进一步，本发明的角位置无线随动控制装置，还可以具有这样的特征： 

其中，上位机控制部还具有指令输入部，供用户输入控制指令，并将控制指令转换成相应的指令信号，传输给下位机模块，控制伺服电机运动。 

进一步，本发明的角位置无线随动控制装置，还可以具有这样的特征： 

其中，控制驱动部通过激光对射模块对伺服电机进行零位置校准，激光对射模块先检测伺服电机是否停留在零点位置，即激光对射模块的安装位置；若不在，则驱动伺服电机至零点位置，并发出复位命令。 

进一步，本发明的角位置无线随动控制装置，还可以具有这样的特征： 

本发明的角位置无线随动控制装置的角位置控制方法，包括如下步骤： 

（1）数据采集部实时获取被测物体的转动角速度； 

（2）上位机控制部对转动角速度进行软件滤波、数据打包、数据分析后形成控制信号； 

（3）上位机通信部将控制信号传输至下位机模块； 

（4）下位机控制部先将伺服电机进行零位置校准，然后根据控制 信号，驱动伺服电机进行角位置同步运动。 

（5）视频采集部将伺服电机的运动状况发送至显示部，供用户实时观察伺服电机的运动状况。 

进一步，本发明的角位置无线随动控制装置，还可以具有这样的特征： 

其中，用户可跳过步骤（1）、步骤（2），直接在控制部直接输入指令，在控制部将指令转换成指令控制信号后继续步骤（3）~步骤(5)，完成指令控制伺服电机进行角位置同步运动。 

发明作用与效果 

本发明的角位置无线随动控制装置及其方法，可实现无线随动控制，指令控制和视频监控，使得角位置随动系统使用灵活、应用范围广泛。且本发明传输稳定，保障了本发明在多个工作领域下的稳定性和实用性。 

附图说明

图1是本发明的角位置无线随动控制装置的结构原理图； 

图2是本发明的角位置无线随动控制方法的流程图；