智能定點抓取橋式起重機作為一種現(xiàn)代化的大型搬運機械, 是物料裝配系統(tǒng)中一種重要的設備,其以方便快捷、省時省工、載重量大等優(yōu)點 ,在鋼鐵、港口等行業(yè)生產中應用廣泛且作用顯著。橋式起重機從結構上主要由橋架、大車小車行走機構、起升裝置、司機室等部分組成。本定位系統(tǒng)主要是指對起升裝置的吊鉤進行水平面定位,而吊鉤水平運動的載體是大小車行走機構,因此對吊鉤的定位轉化為對大小車行走機構的定位。智能橋式起重機定位工作原理為:在生產車間內將起重機作業(yè)區(qū)域分為以 x , y , z 3 個坐標為方向的三維運行空間。
其中起重機的大車行走機構(下稱大車) 沿車間兩側上方墻壁鋪設的鋼軌作橫向運行 ,設運行方向為 x ;小車行走機構( 下稱小車) 在大車上運行 ,相對其作縱向運動 ,設運行方向為 y ; 吊鉤在垂直方向運動 , 設運行方向為 z ( 本定位系統(tǒng)主要針對 x , y 方向定位 , 故不對 z 方向定位進行闡述) 。
為了精確快速地檢測行走機構的實時運行位置 ,方便操作人員對起重機作業(yè)進行控制 ,由分別安裝在起重機大車、小車上基于激光技術的測距傳感器在 x , y , z 三維空間坐標上對起重機行走機構運行位置和吊鉤高度進行精確測量 , 并將相應的信號傳給上位機處理并顯示吊鉤的實時坐標以便操作人員監(jiān)控。

起重機無線定位系統(tǒng)的硬件設計盡可能利用起重機現(xiàn)有控制系統(tǒng)，并使用低成本、低功耗、高可靠性的成熟模塊，地降低硬件成本，并滿足起重機高精度動態(tài)定位要求。使用較高、與STM32平臺結合度較好的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)進行定位控制軟件開發(fā)。經過起重機整車試驗，無線定位系統(tǒng)滿足以下設定性能參數指標：
①靜態(tài)及微動定位誤差小于10c m(被吊件運動速度不超過3 m/min時)，動態(tài)定位誤差小于50 cm(被吊件運動速度不超過100 m/min時)；
②冷啟動定位延時不超過45 s，待機下重新解算定位延時不超過5 s；
③安全模塊報警信號發(fā)出時間不超過2 s，緊急停機時間不超過5 s；
④定位準確度不低于98%，定位距離不小于100 m；
⑤滿足起重機電磁兼容標準和IP65防護等級要求；
⑥起重機作業(yè)工況覆蓋率不低于95%。