挖掘机臂等场景的跟踪

如何跟踪机械部件、其他机器或机器周围的人员

“我想跟踪机械(挖掘机的机械臂),可以做到吗?” ——一位潜在客户的咨询。

当然可以!我们过去就有过类似案例。详见我们的 产品介绍(中文)。以下几页幻灯片尤其相关:

  • 施工安全:人员与机械
  • 大型 AGV、运输车辆与人员

解决方案

关键要求

    • 这份 视距 :三个或更多固定信标与机械臂上的移动信标之间必须有视线,这是 必要条件。它决定了一切:
    • 架构: IA 与 NIA 对比(中文) ——主要取决于:
      • 是否需要跟踪周围的人员或其他移动物体。如果需要, IA(中文) 就是合适的选择
      • 超声波噪声源。如果噪声靠近移动信标,请使用 NIA(中文);如果噪声靠近固定信标,请使用 IA(中文);如果噪声不大,请使用 IA(中文) ,它是功能更强的架构

其他注意事项

  • 在土方机械的恶劣环境中对信标进行机械防护
  • 防护等级:雨、尘、雪、冰、日晒、风
  • 固定信标和移动信标的供电。我们推荐 DC-DC转换器. 带 IP67 防护的电池也是一种选择

任何系统中都必须有一个 调制解调器 ,即中央控制器。它可以放在无线电覆盖范围内的任意位置;根据所用的 天线不同,覆盖范围距信标100–400米。不过,对于这种设置,调制解调器通常适合放在挖掘机驾驶室内。由于调制解调器位于驾驶室内,对其防护等级的要求可以很低。

但是,用户必须考虑机械臂运动数据最终汇集到哪里。例如,可以汇集到车载计算机,再由车载计算机通过 4G/5G/卫星以无线方式连接到中央系统。

或者,Super-Modem 可以通过所连接的 WiFi/4G/5G/卫星调制解调器,经 WiFi 以 UDP 方式将数据直接推送到全球任意位置的固定 IP 地址。

人员及其他机器的跟踪与电子围栏

挖掘机上的同一组固定信标也可用于跟踪挖掘机周围的其他移动信标,例如人员、其他挖掘机、卡车或拖拉机。

同样的关键要求依然适用:挖掘机上的固定信标与 人员身上的移动信标(YouTube) 之间必须有视线。不过,这一要求可能更难满足,因为人员在挖掘机周围的位置更不确定;人员更灵活、更难预测,也就是说,比起运动自由度小得多的挖掘机机械臂,人员更难跟踪

几何布局也会影响跟踪精度。与到移动物体的距离相比,固定信标之间的基线并不大,只有2–5米,这会对精度产生不利影响。不过,对于典型的工业应用而言,精度仍然绰绰有余:10–30厘米。

其他说明

我们以挖掘机机械臂为例。不过,许多其他情况与此类似,解决方案也非常相似:

  • 跟踪钻机的工作装置相对于钻机本身或其他物体的位置
  • 跟踪桥式起重机的吊钩相对于起重机或其他物体(例如装卸货的卡车)的位置
  • 等
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