[发明专利]一种基于四柔索牵引并联执行器的高架吊杆误差校正方法

说明书

本发明提供一种基于四柔索牵引并联执行器的高架吊杆误差校正方法，包括：建立三维空间坐标系x‑y‑z；确定各吊点的坐标测量标定值；按设定的拖动规则，拖动执行器E到达不同的空间目标位置点，并记录各绳索长度值；求解方程组，得到各吊点的坐标解算值；将各个吊点的坐标解算值与对应的坐标测量标定值进行比对，得到吊点标定误差值；将各个吊点标定误差值的一半，叠加到对应的坐标测量标定值中，得到各吊点最终校正后的坐标值。该方法能减少由于高架吊杆的吊点位置导致的绳索长度误差，使其控制精度得到了提升。另外，在整体实现过程中，算法简单，非常适合应用于各种舞台空间。

技术领域

本发明属于舞台表演创新技术研发技术领域，具体涉及一种基于四柔索牵引并联执行器的高架吊杆误差校正方法。

背景技术

舞台四柔索牵引并联执行器表演系统的结构为：在表演区的四个角区各设置一个高架吊杆，每个高架吊杆的顶部，即吊点位置安装一台卷扬机，每台卷扬机的出绳端伸出一根绳索，该绳索的另一端通过一个滑轮后连接到执行器；因此，四根绳索通过并联运动，带动执行器在空间范围内任意运动。

一般情况下，通过控制绳索长度的缩放，就可以使执行器在舞台表演区与高架吊杆组成的三维空间内任意活动，而绳索的缩放却与四个角区的高架吊杆位置有着重要的联系。

在往常的使用中，一般会根据角区高架吊杆的吊点位置与执行器目标位置，进行绳索长度的计算，从而利用计算出来的绳索长度值进行卷扬机缩放绳索的指令，进而最大程度使执行器运动到目标位置。但在实际使用中，由于工作环境的变化或者表演区的不规则等，高架吊杆的吊点位置一般由人工测量衡定，此种方式带来以下问题：(1)由于环境问题及测量人员的测量方法不同，导致人工测量得到的高架吊杆吊点位置产生高度误差，该误差可直接影响绳索缩放长度的计算值，从而导致四柔索牵引并联执行器在空间范围中目标位置的偏差。为了更好的对表演系统进行控制，需要精确的确定各根高架吊杆吊点位置。

目前在已有的表演系统中，大部人研究者与实验者是通过人为添加经验常数值，从而修正测量得到的高架吊杆吊点位置，得到高架吊杆吊点位置修正值。但不足的是，经验值的添加使其顾此失彼，由于表演系统为四柔索并联系统，各参数互相制约互相牵制互相反馈，因此，添加经验值方法仍然会导致最终控制效果较差。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于四柔索牵引并联执行器的高架吊杆误差校正方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于四柔索牵引并联执行器的高架吊杆误差校正方法，包括以下步骤：

步骤1，在舞台表演空间，舞台表演区的地平面为舞台水平面，舞台水平面的四个角点为高架吊杆底部安装位置，其中，舞台水平面的四个角点按逆时针排列，依次表示为：角点a、角点b、角点c和角点d；角点a、角点b、角点c和角点d首尾相连，形成矩形；

在角点a安装第1高架吊杆，第1高架吊杆的顶部吊点表示为吊点A，因此，第1高架吊杆表示为：aA；在角点b安装第2高架吊杆，第2高架吊杆的顶部吊点表示为吊点B，因此，第2高架吊杆表示为：bB；在角点c安装第3高架吊杆，第3高架吊杆的顶部吊点表示为吊点C，因此，第3高架吊杆表示为：cC；在角点d安装第4高架吊杆，第4高架吊杆的顶部吊点表示为吊点D，因此，第4高架吊杆表示为：dD；吊点A、吊点B、吊点C和吊点D首尾相连，形成矩形；

步骤2，吊点A、吊点B、吊点C和吊点D分别安装配置有编码器A的卷绳机A、配置有编码器B的卷绳机B、配置有编码器C的卷绳机C和配置有编码器D的卷绳机D；