一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法

1.本发明航空检测领域，具体涉及一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法。


背景技术：

2.电传计算机是飞机飞行控制系统的重要组成部件，对飞机飞行安全有着重要影响，电传计算机具有电位计面板，如图1所示，电位计面板上具有多个呈圆柱状的电传电位计，电传电位计通过胶粘方式设置在电位计面板上，电传电位计的顶部正圆端面具有供调节的调节一字槽，电位计面板通过固定螺钉设置在电传计算机上。
3.在飞行控制系统维修和检测过程中，需要对每个电位计进行多次调试，直至电位计反馈电压符合要求。
4.以前对电传电位计的调节主要依靠人工，这种人工方法存在着工作强度大、效率低等问题，为了解决这些问题，中国发明专利申请(专利公开号cn114842089a)：一种电传操纵计算机电位计自动调制方法，提供了一种机械臂，能够对电位计面板上的电传电位计进行自控调节，从而克服人工方法的缺陷。
5.这种调节的方式需要通过机械臂的细部构造与调节一字槽进行配合后进行旋转调节，从而实现电传电位计的调节。
6.但采用这种方式存在以下问题：由于电传电位计是胶粘设置在电位计面板上的，因此不可避免地造成电传电位计的轴线偏离电位计面板的垂线方向，且偏离方向及大小均具有较大的随机性，并且由于电位计面板通过固定螺钉设置在电传计算机上，由于螺孔和螺钉公称存在不可避免的配合误差，以及电位计面板的安装基础的平面度控制误差，因此也造成了轴线的愈加偏离电位计面板的垂线方向，而这种偏离是随机的，即具有各种方向偏离的潜在性(图1为简单体现，因此为形象地表现出这种随机性)。
7.这种偏离电位计面板的垂线方向的电传电位计的情况使得机械臂对其进行调节时，常常出现机械手与电传电位计配合错位的问题，从而使得机械臂无法对电传电位计旋转调节。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明提供一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，能够将获取电传电位计偏离电位计面板垂直方向的相关数据，而且也使得机械臂能够很好地与电传电位计进行配合。
9.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：
10.一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，电传电位计为多个且均呈圆柱状，胶粘设置在呈平面的电传电位计面板的同一表面上，将表面作为操作面，电传电位计的顶部端面呈正圆且具有调节一字槽，电位计调节参数为电传电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置和调节一字槽相对于预设参考直线的夹角，其特征在于，包括以下步骤：
11.步骤s1：将多个电传电位计形成电位计序列；
12.步骤s2：将电位计序列的第一个作为预定电位计，在预定电位计的正上方建立俯视观察位，获取俯视观察位视角的预定电位计的底部轮廓线、顶部轮廓线以及调节一字槽的轮廓线，对应作为既视底部轮廓线、既视顶部轮廓线以及既视槽线；
13.步骤s3：基于既视顶部轮廓线的中心、既视底部轮廓线与既视顶部轮廓线的间距、既视顶部轮廓线内的最窄距离以及预知的预定电位计的顶部端面的半径得到预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置；
14.步骤s4：以预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为圆心建立与既视顶部轮廓线外切的正圆，作为实际顶部轮廓线，并将既视顶部轮廓线相对于实际顶部轮廓线的视线偏移角度作为视偏参考角；
15.步骤s5：基于预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心、实际顶部轮廓线及半径以及视偏参考角得到预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角；
16.步骤s6：将预定电位计从电位计序列中去除，并去除俯视观察位，重复s2至s5，直至电位计序列中的电传电位计数量为零。
17.优选地，在电传电位计面板的近旁设置摄像装置，通过摄像装置对电传电位计面板进行实时拍摄得到面板图像，建立映射面板图像的像素坐标系，并通过但对面板图像进行单应性变换得到俯视观察位的视角。
18.进一步地，在步骤s3中，预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为：
19.x
′
＝x+osh sin osa
20.y
′
＝y+osh cos osa
21.x’为既视顶部轮廓线的中心在像素坐标系中的x轴坐标，x为预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在像素坐标系中的x轴坐标，osh为既视底部轮廓线与既视顶部轮廓线的间距，osa为既视顶部轮廓线相对于实际顶部轮廓线的视线偏移角度，y’为既视顶部轮廓线的中心在像素坐标系中的y轴坐标，y为预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在像素坐标系中的y轴坐标。
22.再进一步地，在步骤s5中，预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角为：
[0023][0024]
axy1_a＝axy2_a-osa
[0025]
lxy1_a为述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角，r为预定电位计的顶部端面的直径，axy2_a为既视槽线相对于预设参考直线的夹角。
[0026]
一种电位计调节参数获取的存储介质，其上存储有处理程序，其特征在于，处理程序被处理器执行时实现上述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法。
[0027]
一种调节电传电位计的装置，其特征在于，包括：操作机械臂，末端设置有一字改锥，用于与上述的调节一字槽配合，从而旋转电传电位计；摄像装置，为权利要求上述的摄像装置，处理部，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的处理程
序，存储器包含上述的电位计调节参数获取的存储介质。
[0028]
进一步地，上述的调节电传电位计的装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0029]
步骤t1：使得操作机械臂位于操作面的上方的预定位置，且使得一字改锥的刃部边缘与预设参考直线平行；
[0030]
步骤t2：移动操作机械臂，使得一字改锥的刃部边缘与预定电位计的顶部端面平行，且刃部边缘的中心与预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心对应；
[0031]
步骤t3：将操作机械臂旋转预定角度，预定角度为预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角；
[0032]
步骤t4：朝向操作面移动一字改锥，直至一字改锥与调节一字槽配合；
[0033]
步骤t5：旋转一字改锥，对预定电位计进行调节。
[0034]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0035]
1.因为本发明的实施例的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，首先建立电位计序列，然后基于电位计序列依次选定预定电位计，获取其俯视视角的多个轮廓线；接着基于上述多个轮廓线进行拟合校正得到预定电位计的电位计调节参数，最后判断电位计序列中的电传电位计数量是否为零，不为零则重复上述过程，其中电传电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置和调节一字槽相对于预设参考直线的夹角即为电位计调节参数，电位计调节参数即电传电位计偏离电位计面板垂直方向的相关数据，因此，本发明的能够将获取电传电位计偏离电位计面板垂直方向的相关数据，而且也使得机械臂能够很好地与电传电位计进行配合。
[0036]
2.因为本发明的实施例的调节电传电位计的装置，包括操作机械臂、摄像装置以及处理部，操作机械臂的末端设置有一字改锥，用于配合上述的调节一字槽，从而旋转电传电位计；摄像装置为上述的摄像装置，因此，本发明能够更好地实施上述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法。
[0037]
3.因为本发明的实施例的调节电传电位计的装置的实施方法，首先使得操作机械臂位于操作面的上方的预定位置，且使得一字改锥的刃部边缘与预设参考直线平行；然后，移动操作机械臂至一字改锥的刃部边缘与预定电位计的顶部端面平行，且刃部边缘的中心与预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心对应；接着，将所述操作机械臂旋转预定角度，预定角度为预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角；接着，移动一字改锥，直至一字改锥与调节一字槽配合；最后，旋转一字改锥，对预定电位计进行调节。
附图说明
[0038]
图1为电位计面板的示意图；
[0039]
图2为本发明的实施例的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法的步骤示意图；
[0040]
图3为本发明的实施例的预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置的获取原理示意图；
[0041]
图4为本发明的实施例的预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对
于预设参考直线的夹角的获取原理示意图；
[0042]
图5为本发明的实施例的调节电传电位计的装置的实施方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0043]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法、电位计调节参数获取的存储介质、调节电传电位计的装置及其实施方法作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
[0044]
如图2所示，本实施例中的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法s100，其中，电传电位计为多个且均呈圆柱状，胶粘设置在呈平面的电传电位计面板的同一表面上，将表面作为操作面，电传电位计的顶部端面呈正圆且具有调节一字槽，电位计调节参数即电传电位计偏离电位计面板垂直方向的相关数据，电位计调节参数通过信号传递给配合的操作机械手，操作机械手基于该电位计调节参数对电位计面板上的电传电位计进行调节，电位计调节参数为电传电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置和调节一字槽相对于预设参考直线的夹角。
[0045]
电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法s100包括以下步骤：
[0046]
步骤s1：将多个电传电位计形成电位计序列。
[0047]
具体地，控制操作机械手的相关程序预先对多个电传电位计顺序赋予编号，该编号对应电传电位计的顶部正圆端面的直径，及该电传电位计在电位计面板上的胶粘位置中心坐标，在本实施例中，所有电传电位计的高度基本相同。
[0048]
步骤s2：将电位计序列的第一个作为预定电位计，在预定电位计的正上方建立俯视观察位，获取俯视观察位视角的预定电位计的底部轮廓线、顶部轮廓线以及调节一字槽的轮廓线，对应作为既视底部轮廓线、既视顶部轮廓线以及既视槽线。
[0049]
具体地，预定电位计的正上方为预定电位计在电位计面板上的胶粘位置中心的正上方，此时，若预定电位计的轴线垂直于电位计面板，则俯视观察位视角下的预定电位计仅为顶部端面，即为一个正圆，及调节一字槽的一字轮廓线，此时观察到的电位计调节参数均为实际的电位计调节参数；否则，俯视观察位视角下的预定电位计为底部呈椭圆的部分的轮廓线、顶部端面呈完全椭圆的轮廓线，及调节一字槽的一字轮廓线，此时观察到的电位计调节参数均为因视角偏差而变形的电位计调节参数，需要在后续步骤中进行校正，在本实施例中，纳入电位计序列的仅为轴线不垂直于电位计面板的预定电位计。
[0050]
在电传电位计面板的近旁设置摄像装置，通过摄像装置对电传电位计面板进行实时拍摄得到面板图像，建立映射面板图像的像素坐标系，并通过但对面板图像进行单应性变换得到俯视观察位的视角。
[0051]
具体地，由于硬件的限制，俯视观察位是通过设置的摄像装置通过单向性变换得到。
[0052]
步骤s3：基于既视顶部轮廓线的中心、既视底部轮廓线与既视顶部轮廓线的间距、既视顶部轮廓线内的最窄距离以及预知的预定电位计的顶部端面的半径得到预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置。
[0053]
在步骤s3中，预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为：
[0054]
′
[0055]
x＝x+osh sin osa
[0056]y′
＝y+osh cos osa
[0057]
x’为既视顶部轮廓线的中心在像素坐标系中的x轴坐标，x为预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在像素坐标系中的x轴坐标，osh为既视底部轮廓线与既视顶部轮廓线的间距，osa为既视顶部轮廓线相对于实际顶部轮廓线的视线偏移角度，y’为既视顶部轮廓线的中心在像素坐标系中的y轴坐标，y为预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在像素坐标系中的y轴坐标。
[0058]
具体地，如图3所示，s2为俯视观察位的视线方向，s1为预定电位计顶部端面的正上方的观察视线方向，w为预定电位计的直径，r为预定电位计的半径及变形后的预定电位计顶部端面的半长径，r为变形后的预定电位计顶部端面的半短径，h为预定电位计的高度，在俯视观察位得到变形的预定电位计顶部端面的中心后，需要通过几何转换得到实际的预定电位计顶部端面的中心。
[0059]
步骤s4：以预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为圆心建立与既视顶部轮廓线外切的正圆，作为实际顶部轮廓线，并将既视顶部轮廓线相对于实际顶部轮廓线的视线偏移角度作为视偏参考角；
[0060]
步骤s5：基于预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心、实际顶部轮廓线及半径以及视偏参考角得到预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角。
[0061]
在步骤s5中，预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角为：
[0062][0063]
axy1_a＝axy2_a-osa
[0064]
lxy1_a为述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角，对应变形后的预定电位计，r为预定电位计的顶部端面的直径，axy2_a为既视槽线相对于预设参考直线的夹角。
[0065]
具体地，如图4所示，在操作面上建立xoy坐标系，在变形后的顶部端面建立x’0y’坐标系，并且x’轴与预定参考直线重合，且x’轴同时位于xoy平面和x’0y’平面内，变形的预定电位计图像是真实的预定电位计图像的俯视观察位相对该预定电位计在电位计面板上的胶粘位置中心坐标视线偏移了osa后形成，在俯视观察位得到变形的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角后，需要通过几何转换得到实际的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角。
[0066]
步骤s6：将预定电位计从电位计序列中去除，并去除俯视观察位，重复s2至s5，直至电位计序列中的电传电位计数量为零。
[0067]
一种电位计调节参数获取的存储介质，其上存储有处理程序，处理程序被处理器执行时实现上述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法s100。
[0068]
一种调节电传电位计的装置(附图中未示出)，包括操作机械臂、摄像装置以及处理部。
[0069]
操作机械臂的末端设置有一字改锥，用于与上述的调节一字槽配合，从而旋转电传电位计。
[0070]
摄像装置为上述的摄像装置。
[0071]
处理部包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的处理程序，存储器包含上述的电位计调节参数获取的存储介质。
[0072]
具体地，操作机械臂与处理部信号连接，操作机械臂通过处理器、电位计调节参数获取的存储介质执行上述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法s100，从而对电位计面板上的电传电位计进行调节。
[0073]
如图5所示，调节电传电位计的装置的实施方法t100包括以下步骤：
[0074]
步骤t1：使得操作机械臂位于操作面的上方的预定位置，且使得一字改锥的刃部边缘与预设参考直线平行。
[0075]
具体地，刃部边缘即值改锥头端的直线轮廓。
[0076]
步骤t2：移动操作机械臂，使得一字改锥的刃部边缘与预定电位计的顶部端面平行，且刃部边缘的中心与预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心对应。
[0077]
步骤t3：将操作机械臂旋转预定角度，预定角度为预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角。
[0078]
步骤t4：朝向操作面移动一字改锥，直至一字改锥与调节一字槽配合。
[0079]
步骤t5：旋转一字改锥，对预定电位计进行调节。
[0080]
具体地，该实施方法对应的是单个电传电位计的调节实施，基于上述步骤s6的循环，所有电位计均通过该实施方法进行调节。
[0081]
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

技术特征：
1.一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，电传电位计为多个且均呈圆柱状，胶粘设置在呈平面的电传电位计面板的同一表面上，将该表面作为操作面，电传电位计的顶部端面呈正圆且具有调节一字槽，电位计调节参数为电传电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置和调节一字槽相对于预设参考直线的夹角，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：将所述多个电传电位计形成电位计序列；步骤s2：将所述电位计序列的第一个作为预定电位计，在该预定电位计的正上方建立俯视观察位，获取该俯视观察位视角的所述预定电位计的底部轮廓线、顶部轮廓线以及调节一字槽的轮廓线，对应作为既视底部轮廓线、既视顶部轮廓线以及既视槽线；步骤s3：基于所述既视顶部轮廓线的中心、所述既视底部轮廓线与所述既视顶部轮廓线的间距、所述既视顶部轮廓线内的最窄距离以及预知的所述预定电位计的顶部端面的半径得到所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置；步骤s4：以所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为圆心建立与所述既视顶部轮廓线外切的正圆，作为实际顶部轮廓线，并将所述既视顶部轮廓线相对于所述实际顶部轮廓线的视线偏移角度作为视偏参考角；步骤s5：基于所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心、所述实际顶部轮廓线及半径以及所述视偏参考角得到所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角；步骤s6：将所述预定电位计从所述电位计序列中去除，并去除所述俯视观察位，重复s2至s5，直至所述电位计序列中的电传电位计数量为零。2.根据权利要求1所述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，其特征在于：其中，在所述电传电位计面板的近旁设置摄像装置，通过该摄像装置对所述所述电传电位计面板进行实时拍摄得到面板图像，建立映射该面板图像的像素坐标系，并通过但对所述面板图像进行单应性变换得到所述俯视观察位的视角。3.根据权利要求2所述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，其特征在于：其中，在步骤s3中，所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心为：x
′
＝x+osh sin osay
′
＝y+osh cos osax’为所述既视顶部轮廓线的中心在所述像素坐标系中的x轴坐标，x为所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在所述像素坐标系中的x轴坐标，osh为所述既视底部轮廓线与所述既视顶部轮廓线的间距，osa为所述既视顶部轮廓线相对于所述实际顶部轮廓线的视线偏移角度，y’为所述既视顶部轮廓线的中心在所述像素坐标系中的y轴坐标，y为所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心在所述像素坐标系中的y轴坐标。4.根据权利要求3所述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，其特征在于：其中，在步骤s5中，所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于所述预设参考直线的夹角为：axy1_a＝axy2_a-osalxy1_a为述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于所述预设参考
直线的夹角，r为所述预定电位计的顶部端面的直径，axy2_a为所述既视槽线相对于所述预设参考直线的夹角。5.一种电位计调节参数获取的存储介质，其上存储有处理程序，其特征在于，该处理程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任意一项所述的电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法。6.一种调节电传电位计的装置，其特征在于，包括：操作机械臂，末端设置有一字改锥，用于与权利要求1-4任意一项所述的调节一字槽配合，从而旋转所述电传电位计；摄像装置，为权利要求2-4任意一项所述的摄像装置，处理部，包括处理器、存储器以及存储在该存储器上并可在所述处理器上运行的处理程序，所述存储器包含权利要求5所述的电位计调节参数获取的存储介质。7.权利要求6所述的调节电传电位计的装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤t1：使得所述操作机械臂位于所述操作面的上方的预定位置，且使得所述一字改锥的刃部边缘与所述预设参考直线平行；步骤t2：移动所述操作机械臂，使得所述一字改锥的刃部边缘与所述预定电位计的顶部端面平行，且该刃部边缘的中心与所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的中心对应；步骤t3：将所述操作机械臂旋转预定角度，该预定角度为所述预定电位计的顶部端面在正对视角下的调节一字槽相对于预设参考直线的夹角；步骤t4：朝向所述操作面移动所述一字改锥，直至所述一字改锥与所述调节一字槽配合；步骤t5：旋转所述一字改锥，对所述预定电位计进行调节。

技术总结
本发明属于航空检测领域，公开了一种电传电位计面板的电位计调节参数的获取方法，首先建立电位计序列，然后基于电位计序列依次选定预定电位计，获取其俯视视角的多个轮廓线；接着基于上述多个轮廓线进行拟合校正得到预定电位计的电位计调节参数，最后判断电位计序列中的电传电位计数量是否为零，不为零则重复上述过程，其中电传电位计的顶部端面在正对视角下的中心位置和调节一字槽相对于预设参考直线的夹角即为电位计调节参数，电位计调节参数即电传电位计偏离电位计面板垂直方向的相关数据。本发明还公开了与上述方法相关的电位计调节参数获取的存储介质、调节电传电位计的装置及其实施方法。置及其实施方法。置及其实施方法。


技术研发人员：周志峰 邱楠 冯垚 吴明晖 方宇
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/9