[发明专利]一种钢丝绳角度的方法

权利要求书

1.一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取检测区域内每一帧的切线数据；

S2、设定被测绳索空间范围，选取有效边缘点；

S3、基于有效边缘点，解析其沿x、y轴的分量；

S4、基于已知测量角度，计算中间变量；

S5、基于中间变量，反演得到悬挂绳索角度；

S6、基于绳索的两个空间角度分量，参与最多两机构主动防摇控制。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

通过激光雷达获取某一区域内绳索的切线方向的数据，设激光雷达当前帧率下采样点为N点，采样角度为θ，最小角分辨率为Δ_θ，绳索直径为L，最大检测距离为H，则其角分辨率Δ_θ为：

Δ_θ＝θ/N(公式1)

最大检测距离H为：

将公式1代入公式2中可得：

3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

计算起始点位置为：起始点位置为整数，其中为采样起始角度；

选取采样起始角度后内的有效数据，遍历启内的距离值，筛选符合大于Q且小于W的第一个点，记录遍历到点的个数并记录为n，记录采样距离为K；

还原遍历后有效采样点的角度信息α，

4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

基于采样距离K和角度信息α计算采样点在x轴与y轴的坐标分量，得到采样点坐标(a，b)，其中，若则

若则

5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

计算中间变量L_OA，L_OD，L_AD：

L_EF＝tanβ*L_FC＝tanβ*s(公式9)

L_ED＝L_FD-L_FE＝L_AB-L_FE(公式10)

L_AD＝L_ED/tanβ(公式11)

L_OD＝L_FD+L_OF＝L_AB+t(公式12)

设悬挂点为O(r，s，t)，激光原点为C(0，0，0)，激光安装角度为β，其中，L_CA为有效点的距离K，L_CB为y轴分量，L_FC为C点距O点的水平距离，值为s，L_OF为C点距O点的垂直距离，值为t，

将公式8、9、10代入公式11中，得出

将公式8代入公式12中，得出

将公式14、15代入公式13中得出

6.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

采样点(a，b)围绕定点O波动，因此基于反三角函数可得为：

将公式14、15代入公式17中，可得

其中，L_GA＝a，同时将公式16代入公式19中，得

其中，与为补偿后绳索在空间中沿垂直方向两个维度上的角度分量绝对值，同时，引入角度方向，因绳索摆动是在悬挂点坐标为(r，s)左右和前后摆动的，因此，与的符号判断方法如下：

其中，与为绳索与垂线的实时夹角。

7.根据权利要求1所述的一种钢丝绳角度的方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：

角度与参与主动防摇运算控制，设原x轴向右为正向速度、y轴向前为正向速度，即相对应激光传感器的坐标方向，τ₁与τ₂为防摇调节深度系数，则其实时给定速度v_x1、v_y1与原给定速度v_x、v_y的关系如下：

如原x轴向左为正向速度、y轴向后为正向速度，即对应激光传感器的坐标方向，则其实时给定速度v_x1、v_y1与原给定速度v_x、v_y的关系如下：