[发明专利]一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法

权利要求书

1.一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在塔吊的塔身居中位置安装自动跟随摄像头装置，在塔吊的吊钩正上方并靠近吊钩位置安装吊钩UWB标签装置；

S2、自动跟随摄像头装置和吊钩UWB标签装置分别接通电源，自动跟随摄像头装置主控板和吊钩UWB标签装置主控板进行初始化功能，加载各个外部设备驱动程序；

S3、自动跟随摄像头装置和吊钩UWB标签装置之间进行配对，用于信号传输；

S4、配对成功后，吊钩UWB标签装置开始发射无线定位信号，同时自动跟随摄像头装置的UWB锚点电路将实时接收吊钩UWB标签装置的无线定位信号，并根据无线定位信号计算信号的飞行时间，在此基础上通过三点定位原理计算出吊钩UWB标签装置的相对位置坐标；

S5、自动跟随摄像头装置的UWB锚点电路将计算好的相对位置坐标发送给自动跟随摄像头装置内的第一CPU主控电路，第一CPU主控电路将相对位置映射为自顶向下视图模型和水平视角视图模型；

S6、自顶向下视图模型中，通过对比吊钩UWB标签装置到水平锚点H1和吊钩UWB标签装置到水平锚点H2的距离差，第一CPU主控电路输出自动跟随摄像头装置内的二自由度云台的水平自由度方向电机的控制信号，控制二自由度云台进行水平方向旋转，实现自动跟随摄像头装置的转动，使吊钩UWB标签装置到水平锚点H1的距离与吊钩UWB标签装置到水平锚点H2的距离相等，即距离差趋于0，以实现自动跟随摄像头装置在水平方向的跟随功能；

S7、水平视角视图模型中，通过对比吊钩UWB标签装置到垂直锚点V1和吊钩UWB标签装置到垂直锚点V2的距离差，第一CPU主控电路输出自动跟随摄像头装置内的二自由度云台的垂直自由度方向电机的控制信号，控制二自由度云台进行垂直方向旋转，实现自动跟随摄像头装置的转动，使吊钩UWB标签装置到垂直锚点V1的距离与吊钩UWB标签装置到垂直锚点V2的距离相等，即距离差趋于0，以实现自动跟随摄像头装置在垂直方向的跟随功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，步骤S4中，所述三点定位原理的三点为UWB锚点电路中的水平锚点H1、水平锚点H2和垂直锚点V1。

3.根据权利要求1所述的一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，其特征在于，所述第一CPU主控电路的主处理器为STM32F407IGT7高性能工业级芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，其特征在于，所述吊钩UWB标签装置采用太阳能供电系统和锂电池供电系统双系统备份供电方式。

5.根据权利要求1所述的一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，其特征在于，所述吊钩UWB标签装置内设有第二CPU主控电路。

6.根据权利要求5所述的一种基于UWB跟随技术的塔吊吊钩可视化方法，其特征在于，所述第二CPU主控电路的主处理器为STM32L151CBT6A超低功耗工业级芯片。