4、自动伸缩塔臂6和垂直升降机构8各执行器的执行动作。
[0023]所述无线传输模块是2.4GZigBee传输模块。
[0024]所述配电及自动控制系统13安装在塔架底座2上。
[0025]所述轨道移动式多维测量平台的控制方法包括以下步骤:
A.确定试验需求，规划试验关键位置信息、速度信息。
[0026]B.系统上电后，进行系统自检，对编码器和电机驱动机进行功能自检；如果系统自检通过，进入步骤C，如果没有自检通过，进行报警，退出试验；
C.对于离散固定点观测，需要确定行走机构3的水平方向平移位置信息X、旋转机构4的旋转角度信息y、垂直升降机构8的垂直方向高度位置信息z、自动伸缩塔臂6的塔臂距离信息t ;每个固定观测点对应一个位置变量(xi，yi, zi, ti)，其中i表示固定观测点的标号;
D.将固定观测点的位置变量输入配电及自动控制系统13的控制程序中；
E.操作人员点击需要运动到的位置，控制程序根据该位置对应的位置变量，自动控制行走机构3、旋转机构4、垂直升降机构8、自动伸缩塔臂6各执行器的动作； F.动作到位后，控制遥感仪器设备进行观测，完成该点的测量；
G.重复步骤E和步骤F，实现所有固定观测点的运动控制和测量。
[0027]工作原理:多维测量平台塔架通过行走机构3在行走轨道I上行走，自动伸缩塔臂6通过旋转机构4完成旋转动作，自动伸缩塔臂6的伸缩来调整垂直升降机构8和测量仪器安装平台9与上部塔架5的垂直距离，配电及自动控制系统13通过2.4GZigBee传输模块分别向行走机构3、旋转机构4、垂直升降机构8、自动伸缩塔臂6各执行器发出动作指令来
控制安装在测量仪器安装平台9上的测量仪器的三维位置；
引入了旋转集电器进行电气连接。中心旋转集电器14为大电流5极连续旋转集电器，可实现5路电器连接任意角度水平旋转时保持良好接触。从而使上部塔架5可以实现水平任意圈数旋转。5极分别连接380v的3根相线和I根零线以及接地线。
[0028]多数的遥感传感器工作时需要使用220V交流电。平台垂直方向上安装了自收放卷线装置10，该装置中有三根电缆11，其中2根给仪器设备提供220V交流电源，另外I根是地线。自收放卷线装置10固定于数字化垂直升降结构的最底端并与仪器架设平台固定在一起。自收放卷线装置主要包括线缆卷轴、连接在线缆卷轴上的驱动电机、电机驱动器。垂直升降机构8上升时，电机驱动器驱动电机转动，带动线缆卷轴将线缆收入转轴内。垂直升降机构8下降时，测量仪器安装平台9克服电机的力矩，直接将线缆拉出卷轴。
[0029]各执行器的动作指令传输，均采用无线模式，选用2.4GZigBee传输模块实现。配电及自动控制系统13内通过统一的无线RS485模块相互连接，所有的变频器、测量模块、控制主机均通过此总线进行通信。ZigBee技术的抗干扰能力及通信自恢复能力，足以保障系统控制的安全可靠。摈弃了大把的连接线缆，避免塔吊测控中出现的线缆接触不良等问题。
[0030]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同。的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.轨道移动式多维测量平台，其特征在于它包括行走轨道(1)、多维测量平台塔架、垂直升降机构(8)、测量仪器安装平台(9)和配电及自动控制系统(13)，所述行走轨道I铺设在地面上，所述多维测量平台塔架包括下部塔架底座(2)、行走机构(3)、旋转机构(4)、上部塔架(5)、自动伸缩塔臂(6)和配重块(7)，所述下部塔架底座(2)的底部通过行走机构(3 )在行走轨道(I)上移动，所述上部塔架(5 )的底部通过旋转机构(4 )安装在下部塔架底座(2)的顶部，所述自动伸缩塔臂(6)安装在上部塔架(5)的顶部，所述配重块(7)安装在自动伸缩塔臂(6)的尾部，所述垂直升降机构(8)的动力装置固定安装在自动伸缩塔臂(6)的头部，所述测量仪器安装平台(9)挂载在垂直升降机构(8)的升降钢绳末端，所述配电及自动控制系统(13)分别为行走机构(3)、旋转机构(4)、自动伸缩塔臂(6)和垂直升降机构(8)各执行器供电，并控制各执行器的执行动作。2.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述旋转机构(4)通过中心旋转集电器(14)与配电及自动控制系统(13)电连接，且中心旋转集电器(14)安装在旋转机构(4)内。3.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述垂直升降机构(8)由伺服电机、涡轮蜗杆减速器、转盘、定滑轮组件和钢丝绳组成，所述伺服电机、涡轮蜗杆减速器和定滑轮组件的支架分别固定安装在自动伸缩塔臂(6)的头部位置，所述涡轮蜗杆减速器与伺服电机传动相连，所述转盘与涡轮蜗杆减速器的动力输出轴传动相连，钢丝绳的一端与转盘相连，并分别绕在转盘和定滑轮组件的定滑轮上，所述测量仪器安装平台(9)挂载在钢丝绳的另一端。4.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于它还有自收放卷线装置(10 )和三根电缆(11)，所述自收放卷线装置(10 )安装在测量仪器安装平台(9 )上，所述三根电缆(11)通过中心旋转集电器(14)与配电及自动控制系统(13 )电连接，并绕在自收放卷线装置(10)上。5.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述配电及自动控制系统(13)分别通过无线传输模块控制行走机构(3)、旋转机构(4)、自动伸缩塔臂(6)和垂直升降机构(8)各执行器的执行动作。6.根据权利要求5所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述无线传输模块是2.4GZigBee传输模块。7.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述配电及自动控制系统(13 )安装在塔架底座(2 )上。8.根据权利要求1所述的轨道移动式多维测量平台，其特征在于所述轨道移动式多维测量平台的控制方法包括以下步骤: A.确定试验需求，规划试验关键位置信息、速度信息； B.系统上电后，进行系统自检，对编码器和电机驱动机进行功能自检；如果系统自检通过，进入步骤C，如果没有自检通过，进行报警，退出试验； C.对于离散固定点观测，需要确定行走机构(3)的水平方向平移位置信息X、旋转机构(4)的旋转角度信息y、垂直升降机构(8)的垂直方向高度位置信息z、自动伸缩塔臂(6)的塔臂距离信息t ;每个固定观测点对应一个位置变量(xi，yi，zi，ti)，其中i表示固定观测点的标号； D.将固定观测点的位置变量输入配电及自动控制系统(13)的控制程序中； E.操作人员点击需要运动到的位置，控制程序根据该位置对应的位置变量，自动控制行走机构(3)、旋转机构(4)、垂直升降机构(8)、自动伸缩塔臂(6)各执行器的动作； F.动作到位后，控制遥感仪器设备进行观测，完成该点的测量； G.重复步骤E和步骤F，实现所有固定观测点的运动控制和测量。
【专利摘要】轨道移动式多维测量平台及其控制方法，涉及地面遥感仪器测量平台技术领域，它包括行走轨道（1）、多维测量平台塔架、垂直升降机构（8）、测量仪器安装平台（9）和配电及自动控制系统（13），所述行走轨道1铺设在地面上，所述多维测量平台塔架包括下部塔架底座（2）、行走机构（3）、旋转机构（4）、上部塔架（5）、自动伸缩塔臂（6）和配重块（7），所述下部塔架底座（2）的底部通过行走机构（3）在行走轨道（1）上移动；该轨道移动式多维测量平台测量精度高，控制自动化程度高，特别在遥感领域，可以用于包括可见、红外、微波在内的遥感实验中对下垫面的测量。
【IPC分类】G01D11/00
【公开号】CN105157737
【申请号】CN201510615921
【发明人】柳钦火, 杨习荣, 孙刚, 施建成, 肖青
【申请人】中国科学院遥感与数字地球研究所
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月24日