本發(fā)明涉及升降測距，尤其涉及一種懸掛平臺升降測距方法、裝置、設備及介質。

背景技術：

1、傳統(tǒng)測量編碼電機帶動扁帶厚度1mm繩纜進行升降，通常采用編碼器測量、脈沖計數、位置傳感器等方式計算繩纜升降的距離。

2、編碼器測量：使用編碼器來測量電機的轉動次數，從而計算繩索升降的距離；脈沖計數：通過電機每轉動一定角度產生的脈沖信號來計數，從而確定繩索的升降距離；位置傳感器：安裝在電機或繩索上的位置傳感器來監(jiān)測繩索的位置，從而確定升降的距離。

3、然而，采用編碼器測量時，因精度問題，產生測量誤差，測量誤差會影響升降距離的準確性、采用脈沖計數會因繩索磨損導致直徑變化，進而影響升降距離的測量準確性，采用位置傳感器會因環(huán)境的影響，導致傳感器的性能受到影響，進而影響測量準確性。

技術實現思路

1、有鑒于此，有必要提供一種懸掛平臺升降測距方法、裝置、設備及介質，用以解決繩纜帶動懸掛平臺升降時升降距離的測量不準確的技術問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種懸掛平臺升降測距方法，包括：

3、實時獲取懸掛平臺升降過程中的編碼電機的編碼器數據以及激光測距數據，對所述激光測距數據依次進行濾波處理，獲得處理后的激光測距數據；

4、對所述處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，獲得最優(yōu)升降距離，其中，根據實時獲取的所述編碼電機的繩纜層數調整卡爾曼濾波增益。

5、在一種可能的實現方式中，所述實時獲取懸掛平臺升降過程中的編碼電機的編碼器數據以及激光測距數據，包括：

6、通過編碼電機控制所述懸掛平臺的升降，實時獲取編碼器數據；

7、通過激光傳感器實時獲取激光測距數據。

8、在一種可能的實現方式中，所述濾波處理包括中值濾波處理以及滑動濾波處理，則所述對所述激光測距數據依次進行中值濾波以及滑動濾波處理，包括：

9、對所述激光測距數據進行中值濾波處理，獲得第一激光測距數據；

10、對所述第一激光測距數據進行滑動濾波處理，獲得處理后的激光測距數據。

11、在一種可能的實現方式中，所述對所述激光測距數據進行中值濾波處理，包括：

12、步驟1、確定窗口大小；

13、步驟2、根據窗口大小，選取所述激光測距數據中第一個數據點周圍的數據點；

14、步驟3、對所述數據點進行大小排序，獲得排序后的數據點；

15、步驟4、選取排序后的數據點的中間值，基于所述中間值對所述第一個數據點進行更新；

16、步驟5、依次選取所述激光測距數據中的數據點，重復步驟2至步驟4，直至選取所述激光測距數據中的最后一個數據點，獲得第一激光測距數據。

17、在一種可能的實現方式中，所述對所述第一激光測距數據進行滑動濾波處理，包括：

18、步驟1、確定窗口大??；

19、步驟2、根據窗口大小確定所述第一激光測距數據中窗口內的數據點；

20、步驟3、計算出所述窗口內的數據點的平均值，以作為濾波后的值；

21、步驟4、移動所述窗口至下一個數據點，并計算窗口內數據點的平均值；

22、步驟5、依次處理所述第一激光測距數據中的數據點，獲得處理后的激光測距數據。

23、在一種可能的實現方式中，所述對所述處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，獲得最優(yōu)升降距離，其中，根據實時獲取的所述編碼電機的繩纜層數調整所述卡爾曼濾波增益，包括：

24、確定繩纜實際長度，基于所述繩纜實際長度以及所述編碼器數據確定編碼器誤差；

25、基于所述繩纜實際長度以及所述處理后的激光測距數據確定激光誤差；

26、基于所述編碼器誤差、所述激光誤差、所述編碼器數據以及處理后的激光測距數據構建測量方程；

27、獲取懸掛平臺的升降速度以及編碼電機的繩纜層數，基于所述升降速度以及繩纜層數構建狀態(tài)方程；

28、基于所述測量方程以及狀態(tài)方程對所述懸掛平臺的升降距離進行預測，獲得最優(yōu)升降距離，其中，基于所述繩纜層數對所述編碼器和激光測距的卡爾曼濾波增益進行動態(tài)調整，當所述繩纜層數較大時，增加所述激光測距的卡爾曼濾波增益，當所述繩纜層數較小時，降低所述激光測距的卡爾曼濾波增益。

29、在一種可能的實現方式中，所述狀態(tài)方程的計算式為：

30、，

31、，

32、其中，為下一時刻的升降距離，為當前時刻的升降距離，為升降速度，為時間差，為下一時刻繩纜層數，為當前時刻繩纜層數，為每個時刻繩纜的層數變化量；

33、所述測量方程的計算式為：

34、，

35、，

36、其中，為編碼器估計的距離，為繩纜當前層數對應的半徑，為電機旋轉角度，為編碼器誤差，為激光測量的距離，為激光誤差。

37、另一方面，本發(fā)明還提供一種懸掛平臺升降測距裝置，包括：

38、數據處理模塊，用于實時獲取懸掛平臺升降過程中的編碼電機的編碼器數據以及激光測距數據，對所述激光測距數據依次進行濾波處理，獲得處理后的激光測距數據；

39、升降距離獲得模塊，用于對所述處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，獲得最優(yōu)升降距離，其中，根據實時獲取的所述編碼電機的繩纜層數調整所述編碼器以及激光測距的卡爾曼濾波增益。

40、另一方面，本發(fā)明還提供一種電子設備，包括：處理器和存儲器；

41、所述存儲器上存儲有可被所述處理器執(zhí)行的計算機可讀程序；

42、所述處理器執(zhí)行所述計算機可讀程序時實現如上所述的懸掛平臺升降測距方法中的步驟。

43、另一方面，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現如上所述的懸掛平臺升降測距方法中的步驟。

44、本發(fā)明的有益效果是：對激光測距數據依次進行濾波處理，去除數據中的異常數據，減少異常數據的干擾，?提高了數據的可靠性和穩(wěn)定性，對處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，通過卡爾曼濾波對狀態(tài)進行動態(tài)的預測和校正，從而提供更準確的升降距離估計值，并根據編碼電機的繩纜層數的變化，動態(tài)調整激光測距和編碼器的卡爾曼濾波增益，降低誤差的影響，從而獲得最優(yōu)升降距離。

技術特征：

1.一種懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述實時獲取懸掛平臺升降過程中的編碼電機的編碼器數據以及激光測距數據，包括：

3.根據權利要求2所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述濾波處理包括中值濾波處理以及滑動濾波處理，則所述對所述激光測距數據依次進行中值濾波以及滑動濾波處理，包括：

4.根據權利要求3所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述對所述激光測距數據進行中值濾波處理，包括：

5.根據權利要求3所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述對所述第一激光測距數據進行滑動濾波處理，包括：

6.根據權利要求3所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述對所述處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，獲得最優(yōu)升降距離，其中，根據實時獲取的所述編碼電機的繩纜層數調整卡爾曼濾波增益，包括：

7.根據權利要求6所述的懸掛平臺升降測距方法，其特征在于，所述狀態(tài)方程的計算式為：

8.一種懸掛平臺升降測距裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器和處理器；

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現如權利要求1-7任意一項所述的懸掛平臺升降測距方法中的步驟。

技術總結
本發(fā)明涉及一種懸掛平臺升降測距方法、裝置、設備及介質，屬于升降測距技術領域，其中，懸掛平臺升降測距方法包括：實時獲取懸掛平臺升降過程中的編碼器數據以及激光測距數據，對激光測距數據依次進行濾波處理，獲得處理后的激光測距數據；對處理后的激光測距數據以及編碼器數據進行卡爾曼濾波處理，獲得最優(yōu)升降距離，其中，根據實時獲取的編碼電機的繩纜層數調整卡爾曼濾波增益，提高了升降距離的準確性。

技術研發(fā)人員：肖龍,朱純午,吳成,項為民,楊麗坤
受保護的技術使用者：武漢道小飛科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21