專利名稱：基于電磁波定位技術(shù)的大幅面打印系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能在室內(nèi)或室外進(jìn)行大幅面、高清晰度、高速度的大幅面打印系統(tǒng)。
技術(shù)背景目前，在大幅面打印領(lǐng)域，包括針式、噴墨、噴蠟、激光等打印技術(shù)，供紙方式通常都 是采用紙輥，用以打印連續(xù)長(zhǎng)度但寬度固定的幅面。其不足之處是打印寬度仍然受限制； 打印介質(zhì)受限制；打印速度也很難更大幅度提高。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前大幅面打印的不足之處，本發(fā)明提供了一種基于電磁波定位技術(shù)的打印系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用電磁波定位方式定位移動(dòng)打印設(shè)備，可以使得一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)打印設(shè)備同時(shí)打印。 本文所指的移動(dòng)打印設(shè)備(2),可以是一種程序控制的自動(dòng)打印機(jī)器人，也可以是靠外力驅(qū) 動(dòng)的自動(dòng)打印設(shè)備，該移動(dòng)打印設(shè)備靠電磁波進(jìn)行定位，可以根據(jù)需要安裝彩色打印頭。本發(fā)明所提到的電磁波包括各種頻率范圍的電磁波，如無線電波、光波、X射線和Y射 線等。用于本發(fā)明的定位用途的電磁波，最理想的應(yīng)是微波頻段的電磁波。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是定位精度的問題，因?yàn)槎ㄎ痪戎苯雨P(guān)系到打印精度。由 于電磁波受溫度、氣壓、風(fēng)速等諸多外界因素的影響很小，所以通過電磁波測(cè)量得到的距離 可以認(rèn)為是實(shí)際距離。但是目前影響精度的主要瓶頸是在測(cè)距電路方面，隨著技術(shù)進(jìn)步，這 一點(diǎn)會(huì)很快得到改觀。下面是幾種目前較為典型的電磁波定位技術(shù)。光學(xué)測(cè)距，包括激光、紅外光和其他光源為載波的光電測(cè)距，精度在lcm以上，但是設(shè) 備復(fù)雜，器件昂貴，不適合針對(duì)本發(fā)明的小范圍應(yīng)用。GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))是目前應(yīng)用最為廣泛的室外定位技 術(shù)，但是無法進(jìn)行針對(duì)本系統(tǒng)的高精度定位。Wi-Fi (Wireless Fidelity,無線保真)定位是可以應(yīng)用于小范圍的室內(nèi)定位，成本較 低，但是很容易受到其他信號(hào)干擾，定位誤差不穩(wěn)定，而且定位器的能耗較高。藍(lán)牙(Bluetooth)定位，與Wi-Fi相似，主要應(yīng)用于小范圍定位，但是同樣有定位誤差 不穩(wěn)定，受噪聲信號(hào)干擾大的缺點(diǎn)。Zigbee定位是一種短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的定位技術(shù)。但是其3 米以上的定位誤差使其無法用于本發(fā)明。U冊(cè)(Ultra-Wideband,超寬帶)無線定位技術(shù)由于功耗低、抗多徑效果好、具有極強(qiáng)的 穿透能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供非常精確的定位精度等優(yōu)點(diǎn)。UWB的定位精度在理論上可 以達(dá)到2cm。因此,UWB無線定位技術(shù)是本發(fā)明最理想的電磁波定位技術(shù)。隨其定位精度的進(jìn)一步提高， 本發(fā)明的打印精度也會(huì)相應(yīng)提高。本發(fā)明采用三點(diǎn)定位原理，即平面上知道三點(diǎn)的位置，并測(cè)得另外某點(diǎn)分別距三點(diǎn)的距 離，則該點(diǎn)的位置也就知道了。本系統(tǒng)采用3個(gè)或3個(gè)以上電磁波定位器(1)，安排在打印 區(qū)域(4)四周。移動(dòng)打印設(shè)備(2)通過計(jì)算同一時(shí)刻多個(gè)電磁波定位裝置的反饋時(shí)間來得 到每個(gè)電磁波定位器(1)距離移動(dòng)打印設(shè)備(2)的距離，進(jìn)而計(jì)算出移動(dòng)打印設(shè)備(2)自 身的坐標(biāo)位置。本發(fā)明的主要設(shè)備是電磁波定位器(1)、移動(dòng)打印設(shè)備(2)。本發(fā)明的思路是，采用3 個(gè)或3個(gè)以上電磁波定位器(1),安排在打印區(qū)域(4)四周，放置電磁波定位器(1)時(shí)， 不用測(cè)量電磁波定位器(1)的位置，只要分散開就可以。打印區(qū)域(4)的內(nèi)部放置1臺(tái)或 多臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備(2)。移動(dòng)打印設(shè)備(2)與電磁波定位器(1)之間通過電磁波測(cè)量它們 之間的距離。電磁波定位器(1)與其它電磁波定位器(1)之間也通過電磁波測(cè)量它們之間 的距離。移動(dòng)打印設(shè)備(2)在打印之初只需要知道至少2個(gè)矩形打印區(qū)域(4)的端點(diǎn)位置。 剩下的就是自動(dòng)打印過程。采用基于電磁波定位技術(shù)的大幅面打印系統(tǒng)的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)在比較平整的大型 平面，包括大幅面紙張、墻壁、廣告牌等水平面上進(jìn)行基本不受幅面限制的大幅面打?。豢?以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備或多臺(tái)設(shè)備分布式自動(dòng)打??；也可以實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備在垂直的墻壁上進(jìn)行大幅 面打印，就像刷油漆一樣。例如用于室內(nèi)裝飾，可以實(shí)現(xiàn)直接在墻壁上的印刷。如果是垂直 的大型平面，如在大型戶外廣告牌上，則可以采用多臺(tái)類似吸盤式爬壁機(jī)器人的設(shè)備進(jìn)行大 幅面高速度的自動(dòng)圖像打印，從而節(jié)省大量人力物力，節(jié)約成本。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是本發(fā)明采用多臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備的工作示意圖。 圖2是本發(fā)明的電磁波信號(hào)傳遞示意圖。 圖3是電磁波定位器(1)內(nèi)部模塊圖。 圖4是移動(dòng)打印設(shè)備(2)內(nèi)部模塊圖。 圖5是電磁波定位器(1)工作流程圖。 圖6是移動(dòng)打印設(shè)備(2)的定位打印工作流程圖。 圖7是移動(dòng)打印設(shè)備(2)初始化過程定位和定向原理圖A。 圖8是移動(dòng)打印設(shè)備(2)初始化過程定位和定向原理圖B。 圖9是移動(dòng)打印設(shè)備(2)打印過程中定位和定向原理圖A。 圖10是移動(dòng)打印設(shè)備(2)打印過程中定位和定向原理圖B。圖中(1)為電磁波定位器；(2)為移動(dòng)打印設(shè)備；(3)為計(jì)算機(jī)控制器；(4)為打印 區(qū)域；(5)為電磁波定位器(1)的控制系統(tǒng)；(6)為電磁波定位器(1)的電磁波信號(hào)收發(fā) 系統(tǒng)；(7)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的控制系統(tǒng)；(8)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的電磁波定位信號(hào) 收發(fā)系統(tǒng)；(9)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的電磁波數(shù)據(jù)信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)；(10)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的存儲(chǔ)系統(tǒng)；(11)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的打印系統(tǒng)；(12)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)的驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)；(13)為電磁波定位器(1)工作流程的初始化過程；(14)為電磁波定位器(1)工作流 程之接收電磁波信號(hào)過程；(15)為電磁波定位器(1)工作流程之判斷信號(hào)是否是發(fā)給本定 位器；(16)為電磁波定位器(1)工作流程之反饋電磁波信號(hào)過程；(17)為移動(dòng)打印設(shè)備(2) 工作流程的初始化過程；(18)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程之判斷是否打印完成；(19)為 移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程的發(fā)送和接收電磁波定位器反饋信號(hào)過程；(20)為移動(dòng)打印設(shè) 備(2)工作流程之判斷反饋有效信息的電磁波定位器數(shù)量是否不小于3; (21)為移動(dòng)打印 設(shè)備(2)工作流程之判斷電磁波定位器(1)的反饋信號(hào)是否有效；(22)為移動(dòng)打印設(shè)備(2) 工作流程的計(jì)算當(dāng)前位置過程；(23)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程的判斷是否在直線移動(dòng) 的不同2點(diǎn)進(jìn)行了不少于2次的定位；(24)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程的直線移動(dòng)過程；(25)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程的計(jì)算當(dāng)前方向過程；(26)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作 流程之判斷是否方向正確；(27)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程之判斷是否位置正確；(28) 為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程之判斷是否無須改變自身位置或方向；(29)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程修正方向和位置過程；(30)為移動(dòng)打印設(shè)備(2)工作流程之在可控制位置和 方向精度的范圍內(nèi)進(jìn)行打印的過程；(31)是坐標(biāo)原點(diǎn)位置，(31) (32) (33) (34)所圍成的 矩形區(qū)域就是打印區(qū)域(4)。 (35) (36) (37)是電磁波定位器(1)在坐標(biāo)系中的位置。(38)(39)是打印過程中移動(dòng)打印設(shè)備(2)在坐標(biāo)系中直線移動(dòng)過程中前后兩次定位的位置。具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施方案，即圖1所示，由1臺(tái)計(jì)算機(jī)控制器(4), 1臺(tái)或多臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備(2)， 3臺(tái)或3臺(tái)以上電磁波定位器(1)組成。圖像文件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)控制器(4)內(nèi)。計(jì)算機(jī)控 制器根據(jù)需要，對(duì)每個(gè)移動(dòng)打印設(shè)備(2)分配區(qū)域，并通過無線電信號(hào)把相應(yīng)區(qū)域的部分圖 像數(shù)據(jù)傳遞給移動(dòng)打印設(shè)備(2)。移動(dòng)打印設(shè)備(2)確定自身的位置和方向之后便調(diào)用自身 攜帶的部分圖像文件在計(jì)算機(jī)控制器(4)所分配的區(qū)域進(jìn)行打印。當(dāng)然，如果只用1臺(tái)移動(dòng) 打印設(shè)備(2)，整個(gè)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化，可以把圖像直接存儲(chǔ)到其自身的存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)，不再需要 計(jì)算機(jī)控制器(4),也不需要電磁波數(shù)據(jù)信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(9)。設(shè)備配置和工作流程電磁波定位器(l):內(nèi)部組成見圖3，由控制系統(tǒng)(5)和電磁波信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(6)組成。 控制系統(tǒng)(5)可以是單片機(jī)系統(tǒng)。電磁波定位信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(6)用于接收和發(fā)送定位電磁 波。電磁波定位器(1)采用電池供電。電磁波定位器U)的固定方法有很多種，例如其底 座可以采用膠類物質(zhì)，磁性物質(zhì)，或者吸盤等方式將自身固定在打印區(qū)域(4)的四周。電磁波定位器(1)的工作流程見圖5。系統(tǒng)初始化(13 )之后，便開始循環(huán)接收信號(hào)(14)， 辨別信號(hào)(15)和反饋信號(hào)(16)的過程。工作時(shí)的某一時(shí)刻，每個(gè)電磁波定位器(1)會(huì)接 收移動(dòng)打印設(shè)備(2)發(fā)來的信號(hào)，即流程(14),之后把這些信號(hào)反饋給移動(dòng)打印設(shè)備(2), 即流程(16)。同時(shí)，在流程(16)中，每個(gè)電磁波定位器(1)也會(huì)發(fā)射信號(hào)給其它電磁波定位器(1)， 一旦電磁波定位器(1)收到其它電磁波定位器(1)反饋的信號(hào)之后，即流程 (14),會(huì)把電磁波定位器(1)與其它電磁波定位器(1)之間的信號(hào)傳送時(shí)間再反饋給移動(dòng) 打印設(shè)備(2)，流程(16)。發(fā)給不同設(shè)備的信號(hào)，以及接收到的信號(hào)和反饋信號(hào)的編碼都是 不相同的，這樣有利于區(qū)分不同信號(hào)和避免信號(hào)相互干擾。本流程圖中可以沒有結(jié)束狀態(tài)， 這樣可以簡(jiǎn)化流程和節(jié)約成本，打印完成之后可以直接關(guān)閉電磁波定位器(1)的電源。移動(dòng)打印設(shè)備(2):內(nèi)部組成見圖4。由控制系統(tǒng)(7)、電磁波定位信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(8)、 電磁波數(shù)據(jù)信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(9)、存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)、打印系統(tǒng)(11)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(12)組成。控 制系統(tǒng)(7)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制其它系統(tǒng)，通常由單片機(jī)系統(tǒng)完成此任務(wù)。電磁波定位信號(hào)收發(fā) 系統(tǒng)(8)利用電磁波進(jìn)行與電磁波定位器(1)之間的時(shí)間測(cè)量，本系統(tǒng)目前采用的是UWB 測(cè)距電路。電磁波數(shù)據(jù)信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)(9)接受控制系統(tǒng)(7)的控制和管理。存儲(chǔ)系統(tǒng)(10) 通常用來保存計(jì)算機(jī)控制器(4)分配過來的部分圖像文件，并接受控制系統(tǒng)(7)的調(diào)用。 該存儲(chǔ)系統(tǒng)可以是使用讀卡器讀取存儲(chǔ)卡的形式，也可以是使用USB (Universal Serial Bus， 通用串行總線)存儲(chǔ)器的形式，或者是使用內(nèi)置可擦除存儲(chǔ)器的形式等。打印系統(tǒng)(11)可 以是噴墨，針式或者激光等打印部件。打印系統(tǒng)(11)接受控制系統(tǒng)(7)的指揮和調(diào)用。驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)(12)是移動(dòng)打印設(shè)備(2)的負(fù)責(zé)移動(dòng)的機(jī)電部件，如果是在水平面工作，可以采用 2臺(tái)步進(jìn)電機(jī)分別控制2個(gè)主動(dòng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向和行走。如果是在垂直平面工作，則可以采用吸 盤式行走機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(12)接受控制系統(tǒng)(7)的指揮。工作中的移動(dòng)打印設(shè)備(2)實(shí) 時(shí)地把自身工作狀態(tài)和進(jìn)度通過無線電反饋給計(jì)算機(jī)控制器(4)。移動(dòng)打印設(shè)備(2)由電池 進(jìn)行供電。移動(dòng)打印設(shè)備(2)的主要工作流程見圖6。首先是系統(tǒng)初始化(17)，該過程完成設(shè)備自 檢，并初始化某些參數(shù)。例如，將移動(dòng)打印設(shè)備(2)直線移動(dòng)路徑的不同位置的定位次數(shù)置 0,將移動(dòng)打印設(shè)備(2)在某時(shí)刻接收到的電磁波定位器(1)的反饋有效定位信息的電磁波 定位器(1)的數(shù)量置0。這些參數(shù)在每計(jì)算一個(gè)新的位置或方向之前都會(huì)被清零。然后進(jìn)入 大循環(huán)，判斷是否打印完成U8)，如果打印未完成，則開始確定自身目前所處的坐標(biāo)位置(19) (20) (21) (22)和確定所面對(duì)的方向(23) (24) (25)，如果位置和方向不正確(26) (27) (28)則進(jìn)行移動(dòng)和修正(29)，直到到達(dá)指定位置和方向而且無須修正，才開始在可有效控 制打印精度的一段路徑上進(jìn)行打印(30)。之后就會(huì)開始大循環(huán)的第二個(gè)循環(huán)，即到新的位置 開始第二段路徑的打印工作。這個(gè)大循環(huán)會(huì)一直持續(xù)到打印完成才結(jié)束。其中(19)是某一 時(shí)刻每個(gè)電磁波定位器(1)接收移動(dòng)打印設(shè)備(2)和其它電磁波定位器(1)發(fā)送的電磁波 信號(hào)，并反饋信號(hào)給移動(dòng)打印設(shè)備(2)和其它電磁波定位器(1)的過程。之所以要判斷每 個(gè)電磁波定位器(1)之間的電磁波信號(hào)傳送周期，目的是為了確定電磁波定位器的位置是否 被改變。(20)是判斷是否有不少于3個(gè)電磁波定位器反饋了信號(hào)，因?yàn)槿绻儆?個(gè)反饋信 號(hào)就無法完成三點(diǎn)定位。如果有不少于3個(gè)信號(hào)得到了反饋，接著要檢査信號(hào)是否有效(21)， 例如時(shí)延過長(zhǎng)或信號(hào)無法識(shí)別等情況，該信號(hào)就會(huì)被判為無效信號(hào)。如果有效信號(hào)的數(shù)量少 于3個(gè)，就會(huì)再次進(jìn)入電磁波定位循環(huán)，直到得到了不少于3個(gè)的有效信號(hào)。得到不少于3個(gè)有效信號(hào)后，就開始優(yōu)選3個(gè)最佳信號(hào)，并計(jì)算出移動(dòng)打印設(shè)備(2)所處的位置(22)。 計(jì)算過程(22)采用三點(diǎn)定位的方法，電磁波定位器(1)相互之間的信號(hào)傳送時(shí)間是已知的， 移動(dòng)打印設(shè)備(2)與所有電磁波定位器(1)相互之間的信號(hào)傳送時(shí)間也是已知的，所以很 容易計(jì)算出移動(dòng)打印設(shè)備(2)所在的當(dāng)前坐標(biāo)位置。流程(23)是判斷是否已經(jīng)進(jìn)行了直線 行走路線上的第二次定位，如果進(jìn)行了兩次定位，則根據(jù)兩點(diǎn)確定一條直線的原理，移動(dòng)打 印設(shè)備(2)的行走方向與坐標(biāo)軸的傾角就確定了，也就是確定了移動(dòng)打印設(shè)備(2)所面對(duì) 的方向，計(jì)算方向的流程是(25)。流程(26)是判斷移動(dòng)打印設(shè)備(2)所面對(duì)的方向是否 在打印的直線方向上，這個(gè)方向通常是水平的。流程(27)是判斷移動(dòng)打印設(shè)備(2)位置是 否正確，也就是所在位置是否在誤差允許的范圍內(nèi)。流程(28)是判斷是否當(dāng)前打印區(qū)域已 經(jīng)打印結(jié)束或遇到障礙等情況，需要改變方向或位置等。(26) (27) (28)中只要有一個(gè)流程 需要改變移動(dòng)打印設(shè)備(2)的方向或者位置就會(huì)進(jìn)入流程(29),流程(29)是移動(dòng)并修正 方向和位置的過程，并且重新計(jì)算方向和位置之前，將移動(dòng)打印設(shè)備(2)直線移動(dòng)路徑的不 同位置的定位次數(shù)置0,將移動(dòng)打印設(shè)備(2)在某時(shí)刻接收到的電磁波定位器(1)的反饋 有效定位信息的電磁波定位器(1)的數(shù)量置O。如果經(jīng)過判斷流程(26) (27) (28)的判斷 之后，可以在當(dāng)前直線路徑上繼續(xù)打印，則進(jìn)入打印流程(30)。打印流程(30)是在可以確 定方向、位置以及精度的一段路徑上邊移動(dòng)邊打印的過程。之后系統(tǒng)會(huì)再次進(jìn)入新的定位、 定向和打印循環(huán)。移動(dòng)打印設(shè)備(2)在整個(gè)過程中除了打印之外，更多的是不斷地的對(duì)位置和方向的確認(rèn)， 這樣做的目的是保持較髙的打印精度，并將機(jī)械移動(dòng)帶來的誤差減到最小。計(jì)算機(jī)控制器(4):計(jì)算機(jī)控制器(4)對(duì)本發(fā)明來講并不是關(guān)鍵設(shè)備，即可以將計(jì)算機(jī) 控制器(4)的工作集成到移動(dòng)打印設(shè)備(2)中，從而省掉這個(gè)設(shè)備。實(shí)施例中加入這個(gè)設(shè) 備是為了充分說明本發(fā)明的工作原理。計(jì)算機(jī)控制器(4)可以是普通的計(jì)算機(jī)，但需要配置 相應(yīng)的無線通信模塊和管理軟件。由于用于大幅面打印的圖像文件大小通常是幾兆字節(jié)至幾 百兆字節(jié)，甚至更大，所以無線傳輸?shù)膸挷荒芴?。可以采用WLAN (Wireless Local Area Network,無線局域網(wǎng))，UWB (Ultra-Wideband,超寬帶)或其它類型的高速無線傳輸模塊 或網(wǎng)絡(luò)完成無線電通信。計(jì)算機(jī)控制器(4)負(fù)責(zé)通過無線電信號(hào)給所有移動(dòng)打印設(shè)備(2) 分配工作區(qū)域，并將圖像的部分或全部數(shù)據(jù)通過無線電發(fā)送給移動(dòng)打印設(shè)備(2)。在一次打 印任務(wù)中通常只進(jìn)行一次任務(wù)分配，除非某臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備(2)遇到問題，例如因故障停 機(jī)、電池耗盡、打印耗材耗盡等等情況，計(jì)算機(jī)控制器(4)才會(huì)自動(dòng)地重新對(duì)所有移動(dòng)打印 設(shè)備(2)進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃和任務(wù)分配。打印之初的定位和定向過程見圖7和圖8。圖中虛線代表電磁波測(cè)量得到的兩點(diǎn)間的信號(hào)的傳送時(shí)間。 假設(shè)采用了 3臺(tái)電磁波定位器，它們?cè)谧鴺?biāo)系中的位置分別為(35)、 (36)和(37)。矩 形打印區(qū)域(4)的四個(gè)角在坐標(biāo)系的位置分別是(31)、 (32)、 (33)和(34)，其中(31) 與坐標(biāo)系原點(diǎn)O重合。(31)和(34)兩點(diǎn)所確定的直線在X軸上，(31)和(32)兩點(diǎn)所確定的直線在Y軸上。當(dāng)然所有假設(shè)只是為了方便說明計(jì)算過程，并不代表不可以用其它坐標(biāo) 位置或方案。開始打印之前，在打印區(qū)域外圍比較分散地隨意放置3臺(tái)電磁波定位器。這時(shí)移動(dòng)打印 設(shè)備(2)并不知道矩形打印區(qū)域的位置和電磁波定位器的位置，整個(gè)打印系統(tǒng)并沒有任何打 印區(qū)域(4)和電磁波定位器(1)在坐標(biāo)系中的位置信息。打印系統(tǒng)初始化時(shí)，只需要人為 地將移動(dòng)打印設(shè)備(2)放置在位置(31)，并讓移動(dòng)打印設(shè)備(2)記錄下此位置的信息，即 圖7中虛線代表的電磁波信號(hào)傳送時(shí)間的信息，也就是距離信息。然后再將移動(dòng)打印設(shè)備(2) 放置在位置(34)，即圖8，再次記錄此時(shí)的位置信息。兩次的位置信息確定了矩形打印區(qū)域 (4)左上角和右上角在坐標(biāo)系中的位置，即(31)和(34)。 (32)和(33)的位置可以讓系 統(tǒng)自動(dòng)確定下來。同時(shí)也確定了3臺(tái)電磁波定位器在坐標(biāo)系中的位置，BP(35)、(36)和(37)。 剰余工作都是系統(tǒng)自動(dòng)完成，不需要人為干預(yù)。打印過程中的定位和定向過程圖9和圖10，是打印過程中用于計(jì)算位置和方向的原理圖。(38)和(39)是打印區(qū)域(4) 內(nèi)某段打印路徑上的兩個(gè)端點(diǎn)。(38)和(39)的位置就像在確定(31)和(34)的位置時(shí)一 樣，可以很容易通過三點(diǎn)定位的原理計(jì)算出它們的位置。而(38)和(39)兩點(diǎn)所確定的直 線的方向也就很容易計(jì)算出來。所以(38)和(39)的位置和方向如果正確，移動(dòng)打印設(shè)備 (2)就會(huì)在(38)和(39)的區(qū)域內(nèi)，以及它們的延長(zhǎng)線的某段區(qū)域內(nèi)進(jìn)行打印。定位精度目前系統(tǒng)的定位精度在厘米級(jí)。隨著測(cè)距電路性能的提高，本發(fā)明的定位精度也會(huì)不斷提高。操作過程第一步是將圖像文件存儲(chǔ)到移動(dòng)打印設(shè)備(2)或計(jì)算機(jī)控制器(4)中。第二步是人工 確定打印區(qū)域(4)的邊界位置，并作標(biāo)記。在打印區(qū)域(4)外側(cè)放置或固定至少3個(gè)電磁 波定位器(1),電磁波定位器(1)的放置位置不需要很精確，只要大致分布在打印區(qū)域(4) 的四周即可。第三步是讓移動(dòng)打印設(shè)備(2)知道邊界的位置。例如矩形的打印區(qū)域邊界的 確定，只需要讓一臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備(2)確定四個(gè)端點(diǎn)的其中兩個(gè)端點(diǎn)的位置即可，例如左上 角和右上角的端點(diǎn)位置。這兩個(gè)端點(diǎn)位置的確定可以通過人工將移動(dòng)打印設(shè)備(2)放置在這 兩個(gè)點(diǎn)，讓移動(dòng)打印設(shè)備(2)自動(dòng)記錄著兩個(gè)位置，并讓移動(dòng)打印設(shè)備(2)設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn) 和X軸的打印終點(diǎn)，同理也可以設(shè)置其它位置的兩個(gè)點(diǎn)。矩形打印區(qū)域剩余的兩個(gè)端點(diǎn)位置 可以由移動(dòng)打印設(shè)備(2)自動(dòng)確定。第四步是將移動(dòng)打印設(shè)備(2)放置到打印區(qū)域內(nèi)。第 五步是進(jìn)行打印，整個(gè)打印過程由整套設(shè)備自動(dòng)完成。操作過程非常簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種大幅面打印系統(tǒng)，主要由電磁波定位器(1)和移動(dòng)打印設(shè)備(2)構(gòu)成，其特征是系統(tǒng)采用了電磁波三點(diǎn)定位的原理對(duì)移動(dòng)打印設(shè)備(2)進(jìn)行定位和定向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大幅面打印系統(tǒng)，其特征是電磁波定位器(1)的數(shù)量不少于3 個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大幅面打印系統(tǒng)，其特征是電磁波定位器(1)的位置可以比 較隨意地放置在打印區(qū)域周圍。
全文摘要
一種基于電磁波定位技術(shù)的大幅面打印系統(tǒng)，完全不同于傳統(tǒng)打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和模式，只需要將電磁波定位器放置在打印區(qū)域四周，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)移動(dòng)打印設(shè)備進(jìn)行定位和定向，從而完成不受幅面限制的打印。
文檔編號(hào)B41J3/00GK101332724SQ200810095760
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者勇 梁 申請(qǐng)人:勇 梁