具有能在行驶平面上行驶的移动装置的系统、用于运行系统的方法和应用

文档序号:24016 发布日期:2021-09-21 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 具有能在行驶平面上行驶的移动装置的系统、用于运行系统的方法和应用 (System comprising a mobile device that can be driven on a driving plane, method for operating a system, and use ) 是由 M·埃普 于 2020-01-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种具有能在行驶平面上行驶的移动装置的系统和一种用于运行该系统的方法,该移动装置具有测量单元,所述系统还具有测量体,该测量体与行驶平面间隔开,并与平行于行驶平面的、包含测量单元的平面间隔开,该测量体特别是与行驶平面相距尽可能远地布置,其中,测量单元被这样设计,使得测量单元确定在行驶平面的法线方向上在测量体与测量单元之间的间距,其中,测量体被构造成,使得在测量体在平行于行驶平面的、包含测量单元的平面上的垂直投影中、特别是投影面中,投影面的多个——特别是不相互重叠的——部分面区域分别与间距值一一对应地相关联。(The invention relates to a system having a mobile device that can be driven on a driving surface and to a method for operating the system, the displacement device has a measuring unit, the system also has a measuring body, which is spaced apart from the travel plane, and spaced apart from a plane parallel to the driving plane, containing the measuring unit, which measuring body is arranged in particular as far as possible from the driving plane, wherein the measuring unit is designed in such a way that it determines the distance between the measuring body and the measuring unit in the direction of the normal to the driving plane, in this case, the measuring body is designed such that, in a perpendicular projection of the measuring body on a plane parallel to the driving plane and containing the measuring unit, in particular in the projection plane, a plurality of partial surface regions of the projection plane, in particular not overlapping one another, are each associated with a distance value in a one-to-one correspondence.)

具有能在行驶平面上行驶的移动装置的系统、用于运行系统 的方法和应用

技术领域

本发明涉及一种具有能在行驶平面上行驶的移动装置的系统、一种用于运行系统的方法和一种应用。

背景技术

众所周知的是,移动装置能在行驶平面上行驶。

作为最接近的现有技术,由文献WO 2009/068 437 A1中已知一种用于测量风能源设备的空心构件从正常位置偏移的方法。

由文献DE 10 2009 031 452 A1中已知一种用于借助于激光监控支承结构的挠曲的方法。

发明内容

因此本发明的目的是,提供一种具有更高效率的系统。

根据本发明,该目的通过根据权利要求1中所述的特征的系统、根据权利要求10中所述的特征的方法以及根据权利要求13、14或15中所述的特征的应用来实现。

根据本发明的系统的重要特征是,该系统设有测量体和能在行驶平面上行驶的移动装置,该移动装置具有测量单元,该测量体与行驶平面间隔开,并与平行于行驶平面的、包含测量单元的平面间隔开,该测量体特别是与行驶平面相距尽可能远地布置,

其中,测量单元被这样设计,使得测量单元确定在行驶平面的法线方向上在测量体与测量单元之间的间距,

其中,测量体被构造成,使得在测量体在上述平面(包含测量单元的平面)上的垂直投影、特别是投影面中,投影面的多个——特别是不相互重叠的——部分面区域分别与间距值一一对应地关联。

在此优点是,借助于间距的确定、即一维参量的确定,能确定与规定位置/理论位置的偏差、即二维参量。因此,通过测量间距已知,能沿哪个方向到达规定位置,并且移动装置的驱动装置和转向装置可以沿该方向朝向规定位置运动。通过这种方式可以非常快速地实现向规定位置的调节,其中,在测量体上确定规定位置。因此,系统可以非常有效地运行。例如,在到达目标位置时,能转移负载/货物或者能由布置在移动装置上的工具对由轨道车辆接纳的负载进行加工处理,或者另选地能由布置在轨道车辆上的工具对由移动装置接纳的负载进行加工处理。

在一个有利的设计方案中,测量体被布置在系统的轨道车辆上,该轨道车辆能在系统的轨道上行驶,

特别是其中,轨道车辆是单轨架空式车辆。在此优点是,移动装置能朝向轨道车辆同步,因此能实现在行驶期间转移负载。

在一个有利的设计方案中,测量单元发射与行驶平面的法线方向平行的光束,并且由在测量体上反射的光确定在法线方向上在测量单元与测量体之间的间距。在此优点是,沿着光束确定间距,该光束优选地被设计为激光束,因此可确定测量体的近似点状的表面区域间距。

在一个有利的设计方案中,测量体被构造成,使得间距随着与规定位置或与投影面的第一部分面区域的径向间距的增大而单调地增大,但特别是并非严格单调地增大,

特别是,径向方向和周向方向以穿过规定位置或穿过第一部分面区域的、与行驶平面的法线方向平行的直线为基准。在此优点是,通过调节到较小的间距值就能到达最佳的规定位置。

在一个有利的设计方案中,间距作为径向间距和周向方向的函数在规定位置处或在第一部分面区域处具有局部最小值或绝对最小值。在此优点是,能实现特别简单地将移动装置调节到最小值。

在一个有利的设计方案中,测量体被构造成,使得在相应的圆周角区域内所述间距随着与规定位置或与投影面的第一部分面区域的径向间距的增大根据相应的阶梯函数单调地增大,但特别是并非严格单调地增大,

特别是,径向方向和周向方向以穿过规定位置或穿过第一部分面区域的、与行驶平面的法线方向平行的直线为基准。在此优点是,通过确定在测量单元与测量体之间的间距值能确定与规定位置的明确偏差,特别是其中该偏差是平面矢量。

在一个有利的设计方案中,相应的圆周角区域的阶梯函数与相应另外的圆周角区域的所有另外的阶梯函数不同,

特别是相应的圆周角区域的阶梯函数的所有值与相应另外的圆周角区域的所有另外的阶梯函数的所有值都不同。在此优点是,通过由测量单元确定的间距值可以明确推断出圆周角值或至少推断出圆周角值范围以及径向间距值,即推断出偏差。因此,该偏差可被输送给调节器,该调节器的控制值可被输送给移动装置的驱动装置和转向单元,并且以这种方式将移动装置调节到预设的、相对于轨道车辆的规定位置。

在一个有利的设计方案中,所有圆周角区域的阶梯函数的阶梯的径向宽度是相等的。在此优点是,特别在等距的梯级的情况下能够简单地调节到随着轨道车辆一起运动的规定位置。

在一个有利的设计方案中,沿轨道方向在测量体旁边还在轨道车辆上布置有光传感器,利用所述光传感器能探测布置在移动装置上的发光件的光。在此优点是,轨道车辆能够监控,移动装置是否跟随轨道车辆或者移动装置是否走失。因此,不必在移动装置与轨道车辆之间安装耗费大的数据传输。

在一个有利的设计方案中,发光件被布置在管中,使得从管中射出的光在轨道车辆上产生被照亮的区域、特别是光斑。在此优点是,能以简单的方式产生定向的光束。另选地,也可以使用透镜装置,该透镜装置将明确界定的区域在轨道车辆上成像为被照亮的区域、特别是光斑。

在一个有利的设计方案中,光斑在轨道方向上的延伸范围大于测量体在轨道方向上的延伸范围。在此优点是,能够监控,是仍可以借助于测量体实施移动装置的同步,还是移动装置离测量体太远。

在用于运行系统的方法方面的重要特征是,在第一步骤中,特别是在系统调试时,在移动装置的存储器中将与测量体相关的间距值作为偏差值与圆周角和径向间距相关联,

在第二步骤中,特别是在调试之后的系统运行中,在时间上反复地确定在测量单元与测量体之间的间距,并且从存储器中读取与所确定的间距值关联的偏差值,并且由调节器单元这样确定用于移动装置的驱动装置的控制值,使得将偏差值调节到理论值。在此优点是,借助于调节器能这样控制移动装置,使得将移动装置调节到随着轨道车辆一起运动的规定位置。以这种方式能够实现足够的同步,在所述同步中能够实施负载从移动装置到运动的轨道车辆的转移。

在一个有利的设计方案中,在第二步骤期间,将由移动装置接纳的负载转移到轨道车辆上,

或者,

在第二步骤期间,将由轨道车辆接纳的负载转移到移动装置上。

在两种情况下都有利的是,能实现更高的效率,这是因为在转移负载之前不需要制动,而是在行驶期间就能实施负载的转移。

在一个有利的设计方案中,沿轨道方向在轨道车辆上在测量体旁边布置有光传感器,利用所述光传感器能探测布置在移动装置上的发光件的光。在此优点是,能够监控,移动装置是还处于同步区域中还是已经离开该区域。

在一个有利的设计方案中,发光件被布置在管中,使得从管中射出的光在轨道车辆上产生被照亮的区域、特别是光斑,

特别是其中,光斑在轨道方向上的延伸范围大于测量体在轨道方向上的延伸范围。在此优点是,能以特别简单的方式产生光斑,光斑在轨道方向上的宽度比测量体在轨道方向上的延伸范围略宽、特别是宽10%。

另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言,特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的,可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它合理的组合可能性。

附图说明

现在根据示意图详细说明本发明:

在图1中示意性地示出根据本发明的系统,其中,测量体4被布置在轨道车辆2上。

在图2中以斜视图示出测量体4。

在图3中以从第一视向示出测量体4的侧视图。

在图4中以从垂直于第一视向的第二视向示出测量体4的侧视图。

具体实施方式

如在附图中所示,系统具有能沿着轨道1运动的轨道车辆2,在该轨道车辆上固定有测量体4。

优选地,轨道1被布置在系统的地面上方,使得测量体4被布置在轨道车辆2的下侧。

因此,能在系统的地面上行驶的移动装置3能够在轨道车辆2下方行驶,特别是在测量体4下方行驶。

为了到达准确的位置,移动装置3具有测量单元5、特别是激光测距仪,所述测量单元特别是竖直地发射光束6并且通过分析反射光确定测量体4的距离。

在到达目标位置之后,负载能被从轨道车辆2转移到移动装置3上。

在此,也能在行驶期间实施移交。因为通过确定测量体4的间距也能确定与规定位置、特别也就是与同步点的偏差,并且借助于位置调节能将移动装置3的位置调节到规定位置。

在到达规定位置时,也实现了在测量单元5与测量体4之间的预先已知的间距。优选地,对于移动装置在系统地面上的所有可能的行驶位置来说,该间距也是在测量体4与测量单元5之间的最小间距。

测量体4优选被构造成,使得在测量体4与测量单元5之间的间距与由测量单元5的可能位置限定的平面的面区域一一对应。此外,所述间距随着与规定位置的间距的增大而单调地增大、但特别是并非严格单调地增大。

因此,在确定了测量时由测量单元5分别检测的间距之后,也已知了相对于规定位置的方向和间距,其中,精度取决于面区域的间距阶梯。

为此,测量体4优选被设计为阶梯状。

如在图2、图3和图4中详细示出的那样,测量体4具有四个圆周角区域,其中,在每个圆周角区域内,随着与包含规定位置的面区域的径向间距的增大,相对于测量单元5的间距也单调地增大,但并非严格单调地增大。因为距测量单元5的这个间距作为距规定位置的径向间距的函数是阶梯形函数。

阶梯形函数的每个平台(Plateau)都与距测量单元5的间距值一一对应。

在此,作为间距值总是指在测量单元5与测量体4、特别是测量体4的平台之间的竖直高度差。

从规定位置看第一梯级的径向宽度、即径向梯级宽度在每个圆周角区域内分别是相同的。这同样适用于下一梯级等。

因此,阶梯形函数在每个圆周角中是相等的,特别也就是相同的。

每个梯级的径向宽度、即径向梯级宽度优选地也分别相等。

测量单元5的光束6、特别是激光束始终竖直地取向,从而始终只有测量体4的一个平台被激光束击中并且进而被测量。

在轨道车辆2上沿轨道方向在测量体4旁边布置有光传感器,利用该光传感器能探测布置在移动装置3上的发光件的光。发光件被布置在管中,使得从管中射出的光在轨道车辆上产生光斑。一旦光斑不再包含光传感器,就产生用于轨道车辆2的停止命令。

以这种方式监控,移动装置3是同步地跟随轨道车辆还是离开了同步范围。

光斑在轨道方向上的延伸范围大于测量体4在轨道方向上的延伸范围。

在根据本发明的其它实施例中,使用不同于竖直方向的其它方向。然而优选地,该方向平行于移动装置3的平坦的行驶平面的法线方向。

附图标记列表:

1 轨道

2 轨道车辆

3 移动装置

4 测量体

5 测量单元、特别是激光测距仪

6 光束

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