1.本发明公开涉及机械工程及人工智能技术领域,尤其涉及梁场环向喷淋智能喷淋车系统、作业方法。
背景技术:
2.梁场的传统预制梁喷淋主要采用人工洒水或者时间继电器与电磁阀的简单组合方式。受操作人员的责任意识和工作态度的影响,该方式时常导致养护不及时或出现漏养问题,使混凝土表面产生裂纹,造成强度不够等问题;传统车载养护系统属于半自动化,体现在无数据接口,需要人工干预;可拓展性低,养护效率低,只能顺一道梁进行往复养护;且要卷缩水管或电缆实现补水或供电,养护区域受限,为提高生产效率、降低工人劳动强度以及员工数量,需对其进行自动化操作系统设计。
技术实现要素:
3.为克服相关技术中存在的问题,本发明公开实施例提供了梁场环向喷淋智能喷淋车系统、作业方法。所述技术方案如下:根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种梁场环向喷淋智能喷淋车系统,包括智能喷淋车和上位机,所述上位机包括集成嵌入式程序的计算机,所述计算机与智能喷淋车的车载控制系统通过信息融合集成控制,该梁场环向喷淋智能喷淋车系统包括:通讯系统,所述通讯系统基于以太网包括一个以上无线数传电台,无线数传电台与计算机通讯,用于车载控制系统无线控制不同站点注水、充电作业的通断,实现自动注水或/和充电操作;运动控制系统,所述运动控制系统包括运动控制卡、伺服电机以及步进电机,所述运动控制卡与计算机通信,用于接收计算机对伺服电机、步进电机的控制信号,实现智能喷淋车的环状行驶以及停靠控制信号的输出;驱动系统,所述驱动系统分别与运动控制系统的伺服电机以及步进电机相连接,用于驱动智能喷淋车的行驶、转向以及智能喷淋车的充电端与充电点对接,实现智能喷淋车的自动环状行驶或停靠操作以及与充电点对接充电;传感器系统,所述传感器系统与计算机通信,用于对智能喷淋车航迹自主规划,注水及充电点的自主识别及精准停靠、智能喷淋车的蓄水水位检测、检测车载电源电量;环行磁力线行驶系统,环绕间隔排列的一个以上预制梁布置,用于与传感器系统配合,实现智能喷淋车沿磁力线行驶;注水点系统,所述注水点系统设置于远离箱梁端部过箱梁支墩1.2m
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1.8m的位置,用于避免形成喷淋盲区,位于磁力线同侧的每两道梁设置一个注水点系统,智能喷淋车行驶转弯后到达注水点系统,实现减小智能喷淋车转弯行驶的能耗,满载的水箱行经两个相邻注水系统距离后余存水量;充电点系统,所述充电点系统设置于远离箱梁端部过箱梁支墩1.2m
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1.8m的位置,
用于避免形成喷淋盲区,位于磁力线同侧的每两道梁设置一个充电点系统,智能喷淋车行驶转弯后到达充电点系统,实现智能喷淋车转弯行驶的能耗后的电量补给;电源供给系统,所述电源供给系统分别与车载水泵、计算机、驱动器、电机能耗器件相连接,用于为各系统供电;所述传感器系统包括:分别与计算机通讯的行驶导航单元、梁体探测单元、供电监测单元、智能喷淋车蓄水水位检测单元,其中,行驶导航单元,所述行驶导航单元包括:磁力线传感器,所述磁力线传感器设置于车体的底盘靠近前轮的下表面,用于智能喷淋车的导航;激光雷达及超声波探测器,用于联合导航并进行导航方式切换;射频识别传感器,所述射频识别传感器设置于智能喷淋车的底盘靠近后轮的下表面,用于识别充电及注水点;所述梁体探测单元包括红外距离传感器,所述红外距离传感器设置于顶部展臂喷淋单元上,用于监测是否存在梁体;所述供电监测单元包括电压监测模块,所述电压监测模块用于实时检测电池的电量;所述智能喷淋车蓄水水位检测单元包括高、低液位传感器,所述高、低液位传感器设置于水箱上,用于实时检测水箱内的蓄水水位。
4.在一个实施例中,所述注水点系统包括:注水点支架底板,所述注水点支架底板通过地面带椭圆孔支架与地面固定;双肢并联钢筋,所述注水点支架底板的表面竖直设有双肢并联钢筋;单肢带弧形主水管支撑钢筋,所述双肢并联钢筋的上端设置单肢带弧形主水管支撑钢筋,形成支撑通道;双支撑钢筋,所述双支撑钢筋的两端分别与双肢并联钢筋和单肢带弧形主水管支撑钢筋固定连接;注水管,所述注水管铺设于支撑通道上,智能喷淋车停靠后,注水管的出液端位于水箱的正上方。
5.在一个实施例中,所述充电点系统包括:地面带长椭圆孔固定支架,所述地面带长椭圆孔固定支架固定于地面;带螺纹长螺杆,所述带螺纹长螺杆竖直设置于地面带长椭圆孔固定支架的表面;绝缘块,所述绝缘块套装于带螺纹长螺杆,且通过一对限位螺母限位固定与带螺纹长螺杆的相对位置;充电器,所述充电器通过线缆与绝缘块相连接;充电点支架竖向构件,所述充电点支架竖向构件设置于地面带长椭圆孔固定支架,且与带螺纹长螺杆相互平行,所述充电点支架竖向构件通过侧向支撑杆与带螺纹长螺杆相连接。
6.在一个实施例中,所述智能喷淋车包括:车体,所述车体上设有水箱,及前置的装配箱、后置的控制柜;
顶部展臂喷淋单元,所述顶部展臂喷淋单元设置车体的上部;底部展臂喷淋及充电单元,所述底部展臂喷淋及充电单元设置于车体的下部;所述顶部展臂喷淋单元、底部展臂喷淋及充电单元分别与水箱内部相连通。
7.在一个实施例中,所述伺服电机设置于车体的底盘的靠近后轮的位置;所述步进电机设置于车体的底盘的靠近前轮的位置。
8.根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种适用于上述的梁场环向喷淋智能喷淋车系统的手动作业方法,该手动作业方法包括:步骤s01:选择智能喷淋车的控制模式;步骤s02:智能喷淋车切换至手动控制操作;步骤s03:运动控制设备启动;步骤s04:进入手动单项控制操作模式;步骤s05:单项调试;步骤s06:单项执行判断;步骤s07:启动自主作业。
9.根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种适用于上述的梁场环向喷淋智能喷淋车系统的自动作业方法,该自动作业方法包括:步骤s01:选择智能喷淋车的控制模式;步骤s02:与上位机通讯;步骤s03:创建并执行工作路线;步骤s04:判断是否复位,根据判断结果执行待机或电量以及水量的监测;步骤s05:判断是否需要充电,根据判断结果执行充电或停止充电;步骤s06:判断是否需要注水,根据判断结果执行注水或停止注水;步骤s07:判断是否有梁,根据判断结果执行喷淋或停止喷淋;步骤s08:执行任务判断,根据判断结果执行报警或继续运行。
10.在一个实施例中,所述步骤7中,执行喷淋的操作包括车载水泵启动,电磁阀组启动,展臂开启。
11.在一个实施例中,所述步骤s06中,包括伪液位识别步骤:红外距离传感器检测到梁体存在后开始延时ts,延时过程中,默认梁体存在,即需要喷淋操作;低液位传感器检测到水位后开始延时js,延时过程中,默认水箱水量充足,即可以继续喷淋操作,无需注水;低液位传感器液位检测的优先级高于红外距离传感器检测的优先级,当同时检测当梁以及低水位时,优先注水同时充电;注水点系统到位检测的优先级高于低液位传感器的低水位检测的优先级,当到达注水点系统后,不论是否处于低水位,优先注水同时充电。
12.本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:攻克了自主注水、自主充电、自主巡航、集群控制、智能诊断、工艺流程等关键节点的时序逻辑分析及检测、工艺设备的网络集成及协调规划等几类关键技术,实现了养护作业的工厂化,其具体为:第一、保证了喷淋效果,兼顾了系统性能及成本;
第二、实现跨区养护、环向运行作业、自主运行、工厂制作、标准化程度高;第三、实现了定点停靠,自主注水,自主检测水位、自主感知梁体有无;水管铺设量减少了80%;第四、解决了长航程供电问题,要通场养护,必须解决动力能源问题,所开发的自动充电系统,以较低成本解决了供电问题。
13.第五、实现了自主充电、自主巡航、集群控制、智能诊断、工艺流程等关键节点的时序逻辑分析及检测、工艺设备的网络集成及协调规划等几类关键技术,具有广泛的应用推广前景。
14.当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
15.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
16.图1是本发明所述一种梁场环向喷淋智能喷淋车系统的充电及注水点布置图;图2是本发明所述智能喷淋车和注水点的位置关系图;图3是本发明所述智能车硬件布置示意图;图4是本发明所述充电桩及充电头对接立面图;图5是本发明所述地面带椭圆孔固定支架的结构示意图;图6是本发明所述充电桩及充电头对接平面图;图7是本发明所述智能车硬件各系统的硬件关系图;图8是本发明所述一种梁场环向喷淋智能喷淋手动作业方法的步骤流程图;图9是本发明所述一种梁场环向喷淋智能喷淋自动作业方法的步骤流程图;附图标记:01、顶部向心喷头402、网络继电器02、顶部展臂403、dtu通信接收模块03、立柱伸缩节41、防护绝缘罩04、立柱42、带扭簧销轴05、底部展臂43、充电铜块06、底部偏心喷头44、内嵌扭簧的u型架07、免缠绕水管45、销轴08、水箱46、带楔形面绝缘板11、红外距离传感器47、嵌入式导电铜排12、射频识别传感器48、绝缘块13、磁力线传感器或激光雷达51、与车体固定的滑轨14、高、低液位传感器52、刚性导向槽15、电池53、与绝缘管一体的导向杆21、控制柜54、与刚性导向槽固结的光轴螺杆22、装配箱55、连接v型推杆的万向节
23、车载水泵56、带推杆水缸24、步进电机57、绝缘管25、伺服电机61、注水点支架底板26、减振支座62、地面带椭圆孔支架30、带螺纹长螺杆63、双肢并联钢筋31、充电点支架竖向构件64、注水管32、充电点支架底板65、双支撑钢筋33、地面带长椭圆孔固定支架66、单肢带弧形主水管支撑钢筋34、侧向支撑7101、第一充电及注水点35、固定螺栓72、预制梁36、地锚钢筋或角钢73、箱梁支墩37、限位螺母74、磁力线4、充电器75、地面注水及充电控制柜401、固态继电器7102、第二充电及注水点
具体实施方式
17.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
18.本发明公开实施例所提供的技术方案涉及梁场环向喷淋智能喷淋车系统、作业方法,尤其涉及机械工程及人工智能技术领域。在相关技术中,传统喷淋主要采用人工洒水或者时间继电器与电磁阀的简单组合方式。受操作人员的责任意识和工作态度的影响,该方式时常导致养护不及时或出现漏养问题,使混凝土表面产生裂纹,造成强度不够等问题。为提高生产效率、降低工人劳动强度以及员工数量,需对其进行自动化操作系统设计。
19.传统车载养护系统属于半自动化,体现在无数据接口,需要人工干预;可拓展性低,养护效率低,只能顺一道梁进行往复养护;且要卷缩水管或电缆实现补水或供电,养护区域受限。基于此,本公开技术方案所提供的梁场环向喷淋智能喷淋车系统,攻克了自主注水、自主充电、自主巡航、集群控制、智能诊断、工艺流程等关键节点的时序逻辑分析及检测、工艺设备的网络集成及协调规划等几类关键技术,实现了养护作业的工厂化。
20.一个制梁台座制一道预制梁所需最短时间为5天,与制梁台座平行对应的养护区或存梁区,一个养护周期内最多需要养护两道预制梁。
21.为充分养护,每两个制梁台座平行对应的养护区及存梁区可配置一台智能喷淋车。一个养护周期内,一台智能喷淋车养护不多于四道预制梁。每两道预制梁同侧布置一个第一充电及注水点7101或一个第二充电及注水点7102,第一充电及注水点7101和一个第二充电及注水点7102呈掉角设置。
22.实施例一,以一个养护周期养护四道预制梁为例,对本方案进行阐述说明:一种梁场环向喷淋智能喷淋车系统,梁场内包括四道预制梁72,四道的所述预制梁72间隔并排布置,还包括智能喷淋车和上位机,所述上位机包括集成嵌入式程序的计算
机,所述计算机与智能喷淋车的车载控制系统通过信息融合集成控制,其中计算机的屏幕为触摸屏,该梁场环向喷淋智能喷淋车系统包括:通讯系统,所述通讯系统基于以太网包括一个以上无线数传电台,无线数传电台与计算机通讯,用于车载控制系统无线控制不同站点注水、充电作业的通断,实现自动注水或/和充电操作;运动控制系统,所述运动控制系统包括运动控制卡、伺服电机25以及步进电机24,所述运动控制卡与计算机通信,用于接收计算机对伺服电机25、步进电机24的控制信号,实现智能喷淋车的环状行驶以及停靠控制信号的输出;驱动系统,所述驱动系统分别与运动控制系统的伺服电机25以及步进电机24相连接,用于驱动智能喷淋车的行驶、转向以及智能喷淋车的充电端与充电点对接,实现智能喷淋车的自动环状行驶或停靠操作以及与充电点对接充电;传感器系统,所述传感器系统与计算机通信,用于对智能喷淋车航迹自主规划,注水及充电点的自主识别及精准停靠、智能喷淋车的蓄水水位检测、检测车载电源电量;环行磁力线行驶系统,环绕间隔排列的一个以上预制梁72布置,用于与传感器系统配合,实现智能喷淋车沿磁力线行驶;注水点系统,所述注水点系统设置于远离箱梁端部过箱梁支墩73约1.5m的位置,箱梁支墩是支撑箱梁的台座,用于避免形成喷淋盲区,位于磁力线74同侧的每两道预制梁设置一个注水点系统,智能喷淋车行驶转弯后到达注水点系统,实现减小智能喷淋车转弯行驶的能耗,满载的水箱08行经两个相邻注水系统距离后余存水量,需要进一步指出的是,经过多次试验,一台智能喷淋车水箱08载水700l,运行速度0.3
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0.7m/s,双侧喷淋,可保证智能喷淋车从一个注水点运行到相邻下一个注水点,水箱08内剩余少量保障车载水泵不空转的水量。水箱08过大,载水量过多,车耗能较大;载水量若过少,将造成有部分梁体不能被喷淋,且智能喷淋车沿磁力线74环向运行;第二充电及注水点7102的设置位置保证了智能喷淋车在转弯时,基本处于空载,减少了能耗,第一充电及注水点7101的设置保证了智能喷淋车在沿磁力线74在直线行驶时,如遇到载水量过少,可以及时注水,第一充电及注水点7101与第二充电及注水点7102的间隔距离控制在智能喷淋车行驶速度配合喷淋速度可以满足的基本用水的极限喷淋量之间。
23.充电点系统,所述充电点系统设置于远离箱梁端部距离箱梁支墩73约1.5m的位置,用于避免形成喷淋盲区,位于磁力线同侧的每两道预制梁72设置一个充电点系统,智能喷淋车行驶转弯后到达充电点系统,实现智能喷淋车转弯行驶的能耗后的电量补给,需要进一步指出的是,充电点系统与注水点系统设置的位置相同,如图1所示,预制梁72置于箱梁支墩73之上,第一充电及注水点7101或第二充电及注水点7102分别放置于相邻的箱梁支墩73一侧附近,地面注水及充电控制柜75每一提梁通道设置一个。
24.示例中,根据梁场生产能力,一辆智能喷淋车一般同时养护2道预制梁,第一道预制梁起点设置第一充电及注水点7101,智能喷淋车沿预制梁行进,至第二道预制梁远端转弯,转至预制梁从另一侧,与第二充电及注水点7102,第一充电及注水点7101与第二充电及注水点7102呈掉角设置。正常作业时,智能喷淋车每行至第一充电及注水点7101或第二充电及注水点7102时,车载控制系统同时启动充电及注水,注水完毕,充电结束,智能喷淋车继续运行作业;
当充电阈值的监控通过电量监测模块实现,其中,电池电量低于45.8v,智能喷淋车将仅能行进,不能喷淋作业,当低于45.8v时,要复位充电;充电上限为逆变器保护电压55v,高于此值,逆变器启动保护,将对动力系统断电保护,无法自行启动作业;电源供给系统,所述电源供给系统分别与车载水泵23、计算机、驱动器、电机能耗器件(伺服电机以及步进电机)相连接,用于为各系统供电,需要进一步指出的是,电源供给系统包括电池、dc
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dc模块组以及电压监视模块,且二者相连接;智能喷淋车(简称agsv)可以手控及自控,其中手控可对单项作业进行控制及检测设备性能。
25.所述传感器系统包括:分别与计算机通讯的行驶导航单元、梁体探测单元、供电监测单元、智能喷淋车蓄水水位检测单元,其中,行驶导航单元,所述行驶导航单元包括:磁力线传感器或激光雷达13,所述磁力线传感器或激光雷达13设置于车体的底盘靠近前轮的下表面,用于智能喷淋车的导航,需要进一步指出的是,磁力线传感器还可以用超声波探测器或激光雷达代替;磁力线导航模式下,智能车沿磁力线,根据场强自主循迹行进;激光雷达及超声波探测器,用于联合导航并进行导航方式切换;射频识别传感器12,所述射频识别传感器12设置于智能喷淋车的底盘靠近后轮的下表面,用于识别充电及注水点,结合rfid地标传感器、前轮连杆驱动转向与差速转向相结合,控制行进路线,实现定点停靠;所述梁体探测单元包括红外距离传感器11,所述红外距离传感器11设置于顶部展臂喷淋单元上,用于监测是否存在预制梁72的梁体;所述供电监测单元包括电压监测模块,所述电压监测模块用于实时检测电池的电量;所述智能喷淋车蓄水水位检测单元包括高、低液位传感器14,所述高、低液位传感器14设置于水箱08上,用于实时检测水箱08内的蓄水水位,需要进一步指出的是,500
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1000l水箱08外壁加装有高、低液位传感器14,智能车底盘上,水箱08下有电池15,用于整个系统供电,电池15和水箱08之间由加劲板隔离,加劲板与中间车厢侧壁咬合连接,立柱04与加劲板由螺栓固定。
26.在一个实施例中,所述注水点系统包括:注水点支架底板61,所述注水点支架底板61通过地面带椭圆孔支架62与地面固定;双肢并联钢筋63,所述注水点支架底板61的表面竖直设有双肢并联钢筋63;单肢带弧形主水管支撑钢筋66,所述双肢并联钢筋63的上端设置单肢带弧形主水管支撑钢筋66,形成支撑通道;双支撑钢筋65,所述双支撑钢筋65的两端分别与双肢并联钢筋63和单肢带弧形主水管支撑钢筋66固定连接;注水管64,所述注水管64铺设于支撑通道上,智能喷淋车停靠后,注水管的出液端位于水箱的正上方,需要进一步指出的是,如图2所示,注水管64用于向智能喷淋车的车厢内水箱08注水,地面带椭圆孔支架62底部焊接有锚入地面以下的角钢或钢筋,并与注水点支架底板61通过螺栓连接,注水点支架底板61焊接有双肢并联钢筋63,单肢带弧形主水管支撑钢筋66与双肢并联钢筋63在端头固定连接,双支撑钢筋65端部分别与单肢带弧形主水管支撑钢筋66及双肢并联钢筋63在端头固定连接,注水管64支撑在单肢带弧形主水管支撑钢筋66及双肢并联钢筋63上。
27.在一个实施例中,所述充电点系统包括:地面带长椭圆孔固定支架33,所述地面带长椭圆孔固定支架33固定于地面;带螺纹长螺杆30,所述带螺纹长螺杆30竖直设置于地面带长椭圆孔固定支架33的表面;绝缘块48,所述绝缘块套装于带螺纹长螺杆30,且通过一对限位螺母37限位固定与带螺纹长螺杆30的相对位置;充电器4,所述充电器通过线缆与绝缘块相连接;充电点支架竖向构件31,所述充电点支架竖向构件31设置于地面带长椭圆孔固定支架33,且与带螺纹长螺杆30相互平行,所述充电点支架竖向构件31通过侧向支撑34与
带螺纹长螺杆30相连接,需要进一步指出的是,如图4所示,地面带长椭圆孔固定支架33底部焊接有地锚钢筋或角钢36,充电点支架竖向构件31与充电点支架底板32一体连接,带螺纹长螺杆30与充电点支架底板32一体连接,侧向支撑34用于加强带螺纹长螺杆30,固定螺栓35用于充电点支架底板32和地面带长椭圆孔固定支架33的固定,绝缘块48表面固定有嵌入式导电铜排47,上下由带楔形面绝缘板46夹紧,并套在2个带螺纹长螺杆30上;最上侧及最下侧的带楔形面绝缘板46由限位螺母37限位固定;示例中,如图4所示,dtu通信接收模块403接收到车载工控机的计算机发出的信号,通过网络继电器402的启停,相继控制固态继电器401、充电器4、电磁阀等,用于注水及充电。
28.在一个实施例中,所述智能喷淋车包括:车体,所述车体上设有水箱08及前置的装配箱22、后置的控制柜21,控制柜21内集成含逆变器工控机、运动控制器等;车载水泵23、管路以及阀门等集成于装配箱22内,顶部展臂喷淋单元以及底部开合展臂喷淋及充电单元集成于装配箱22上,且向外延展,所述顶部展臂喷淋单元、底部开合展臂喷淋及充电单元分别与水箱08内部相连通。
29.示例中,如图2所示,顶部展臂喷淋单元包括:中间车厢由内向外固定有立柱04、立柱伸缩节03,立柱伸缩节03垂直车身布置有顶部展臂02,顶部向心喷头01,立柱04内穿有免缠绕水管 07,并与车载水泵23相连,该车载水泵23为永磁变频车载水泵。
30.示例中,如图6所示,底部开合展臂喷淋及充电单元包括:设置在装配箱22上底部展臂05及底部偏心喷头06,用于梁体底部喷淋;带推杆水缸56的推杆通过连接v型推杆的万向节55与v型推杆连接,v型推杆与底部展臂05固定连接,底部展臂05端部有轴承,套在与刚性导向槽固结的光轴螺杆54上,可绕与刚性导向槽固结的光轴螺杆54转动,刚性导向槽52固定在与刚性导向槽固结的光轴螺杆54上,充电头端部为充电铜块43,外带防护绝缘罩41通过带扭簧销轴42连接;与绝缘管一体的导向杆53及绝缘管57内卡在内嵌扭簧的u型架44内,可绕轴转动,销轴45穿过与绝缘管一体的导向杆53、内嵌扭簧的u型架44。
31.在一个实施例中,如图3所示,所述伺服电机25设置于车体的底盘的靠近后轮的位置;所述步进电机24设置于车体的底盘的靠近前轮的位置。
32.智能喷淋车(简称agsv)可以手控及自控,其中手控可对单项作业进行控制及检测设备性能,在上电开机扫描,选择手动或自动控制模式化,从而分为实施例二和实施例三来分别阐述。
33.实施例二,如图8所示,根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种适用于上述的梁场环向喷淋智能喷淋车系统的手动作业方法,该手动作业方法包括:步骤s01:选择智能喷淋车的控制模式,其中,步骤s01.1:上电开机扫描;步骤s01.2:手动/自动控制模式选择;步骤s02:智能喷淋车切换至手动控制操作;步骤s03:运动控制设备启动;步骤s04:进入手动单项控制操作模式;步骤s05:单项调试,需要进一步指出的是,单项调试包括:
沿磁力线运行;注水;充电;展臂开合;转向,上述单项调试为相对独立并无前后操作顺序,由人工手动选择;步骤s06:单项执行判断,需要进一步指出的是,确认单项执行则退出步骤s06,进入步骤s07,若未确认单项执行则退出步骤s06,进入步骤s04;步骤s07:启动自主作业,需要进一步指出的是,执行已选择的单项执行命令,包括沿磁力线运行、注水;充电;展臂开合;充电任一项执行。
34.实施例三,如图9所示:根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种适用于上述的梁场环向喷淋智能喷淋车系统的自动作业方法,其中,低液位传感器液位检测的优先级高于红外距离传感器检测的优先级,当同时检测当梁以及低水位时,优先注水同时充电;注水点系统到位检测的优先级高于低液位传感器的低水位检测的优先级,当到达注水点系统后,不论是否处于低水位,优先注水同时充电:该自动作业方法包括:步骤s01:选择智能喷淋车的控制模式,步骤s01包括以下步骤:步骤s01.1:上电开机扫描;步骤s01.2:手动/自动控制模式选择,需要进一步指出的是,进入自动模式;步骤s02:与上位机通讯,步骤s02包括以下步骤:步骤s02.1:开机初始化;需要进一步指出的是,在自动模式下,进行开启初始化;步骤s02.2:初始化完成判断,需要进一步指出的是,若已完成初始化,则退出步骤s02.2,进入步骤s03;若未完成初始化,则退出步骤s02.2,重新进行步骤s02.1;若出现初始化错误,则进行出错报警处理,并重新进入步骤s01.1;步骤s02.3:请求加入上位机管理模式,需要进一步指出的是,上位机包括集成嵌入式程序的计算机,所述计算机与智能喷淋车的车载控制系统通过信息融合集成控制,集成嵌入式程序的计算机向智能喷淋车发出指令,在行驶过程中的控制注水、充电、喷淋、转向、行进等操作;步骤s02.4:监听上位机命令;步骤s03:创建并执行工作路线;步骤s04:判断是否复位,根据判断结果执行待机或电量以及水量的监测,步骤s04包括以下步骤:步骤s04.1:判断是否复位,需要进一步指出的是,若复位,则退出步骤s04.1,进入步骤s04.2;若未复位,则退出步骤s04.1,进入步骤s05.1;步骤s04.2:充电注水至阈值,进入待机状态,需要进一步指出的是,进入待机状态后,即表明智能喷淋车工作结束,等待控制台的远程启动指令,控制智能喷淋车的上电开机,开机后,监听上位机命令,执行集成嵌入式程序的计算机发出的指令;步骤s05:判断是否需要充电,根据判断结果执行充电或停止充电,步骤s05包括以下步骤:步骤s05.1:监测电量;步骤s05.2:是否需要充电,需要进一步指出的是,若需要充电,则退出步骤s05.2,
进入步骤s05.3;若不需要充电,则退出步骤s05.2,进入步骤s06.1;步骤s05.3:自动充电装置启动;步骤s05.4:超过阈值或时间,需要进一步指出的是,判断充电是否超过阈值或设定时间,若超过,则退出步骤s05.4,进入步骤s05.5;若未超过,则退出步骤s05.4,进入步骤s05.6;步骤s05.5:停止充电;步骤s05.6:继续充电,需要进一步指出的是,同时实时进行步骤s05.1:监测电量;步骤s06:判断是否需要注水,根据判断结果执行注水或停止注水,步骤s06包括以下步骤:步骤s06.1:是否注水,需要进一步指出的是,判断是否注水,若需要注水,则退出步骤s06.1,进入步骤s06.2;若不需要注水,则继续监测水位;步骤s06.2:自动行驶行至识别到的注水点,相应启动自动注水装置;步骤s06.3:超过阈值或时间,需要进一步指出的是,判断注水是否超过阈值或设定时间,若未超过,则继续注水,并进行水量监测,当水量到达阈值则停止注水;若超过,则停止注水;步骤s06.4:沿磁力线及站点自主行走;步骤s07:判断是否有梁,根据判断结果执行喷淋或停止喷淋,步骤s07包括以下步骤:步骤s07.1:是否有梁,需要进一步指出的是,判断是否有梁,若有梁,则退出步骤s07.1,进入步骤s07.2;若无梁,则退出步骤s07.1,进入步骤s07.3;步骤s07.2:启动喷淋、进行相应任务操作控制,需要进一步指出的是,车载水泵启动,电磁阀组启动,展臂开启,同时判断是否需要注水或充电,若需要注水或充电,则退出步骤s07.2,进入步骤s05.1;若不需要注水或充电,则退出步骤s07.2,进入步骤s08.1;梁体识别传感器监测到梁体的信号是不连续的;盛有水的矩形的水箱因车体运动、路面不平顺、车速变化,导致的外部激励产生振动,会带动水箱一起振动,从而激起水箱中水的晃动。因波高不等,而形成高低不等渐变的自由表面。这种情况下,低液位传感器监测到的水位是伪液位,即水箱内的水仍能满足作业要求,但喷淋车不再工作,而前往注水;单纯的逻辑,即有梁存在就喷淋,低于低液位就巡线前往就近注水点注水,会造成喷淋启停的反复,不能正常作业;再者,就是水箱内的水一直余量较大,车负重大,但作业效率低;伪液位识别逻辑:当左右两侧是否有梁的红外距离传感器几秒之内读到一次有梁就认为有梁,该时间不能过长,一般ts(t选择4
‑
8)为宜,否则会形成水位过低损坏车载水泵及水箱内存水不足时作业不正常;低水位传感器js(j选择6
‑
10)内检测到有水时就认为还有水;在梁场中的智能喷淋车的环向喷淋实验中,当红外距离传感器检测到梁体存在后,延时5s,在这5s内,默认梁的存在,智能喷淋车继续行驶喷淋;当低液位传感器检测到低液位时,延时7s,在这7s内,默认水位尚可以支撑喷淋,智能喷淋车继续行驶喷淋,避免智能喷淋车存在不必要的频繁启停喷淋以及频繁前往注水点系统。
35.步骤s07.3:继续运行,需要进一步指出的是,智能喷淋车继续沿导航路线行走;步骤s08:执行任务判断,根据判断结果执行报警或继续运行,步骤s08包括以下步骤:
步骤s08.1:任务执行判断,需要进一步指出的是,进行任务执行判断,若完全正确或未完成,则退出步骤s08.1,进入步骤s02.4;若任务出错,则退出步骤s08.1,进入步骤s08.2;步骤s08.2:出错报警处理。
36.根据作业流程,系统实现了航迹自主规划,注水点、充电点的自主识别及精准停靠,并自主开启相应的作业模式,及时序逻辑分析及检测、工艺设备的网络集成及协调规划;智能喷淋车沿磁力线运行,首先开启车载电源电量检测,电量不足,前行至注水及充电点充电至设定阈值或设定时间,充电时检测水位,水位不在高液位,可注水至高液位;智能喷淋车前行,通过红外距离传感器监测梁体有无,有梁开启相应侧喷头进行喷淋作业,车在行进过程中,水位会前后振荡,出现液位伪识别,可通过加长监测时间去伪;智能喷淋车每行至一充电点及注水点,相机启动注水及充电作业,以提高效率;外距离传感器监测到梁体的信号是不连续的;盛有水的矩形水箱因车体运动、路面不平顺、车速变化,导致的外部激励产生振动,会带动水箱一起振动,从而激起水箱中水的晃动。因波高不等,而形成高低不等渐变的自由表面。这种情况下,低液位传感器监测到的水位是伪液位,即水箱内的水仍能满足作业要求,但喷淋车不再工作,而前往注水;利用伪液位识别逻辑:当左右两侧是否有梁的梁体传感器4s
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8s读到一次有梁就认为有梁,可以有效避免水位过低损坏车载水泵及水箱内存水不足时作业不正常的现象;低水位传感器6s
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10s之内检测到有水时就认为水箱内还有水,避免出现车载水泵频繁启停等增加能耗且容易损坏机器的现象。
37.当作业完成,智能喷淋车复位至设定的原点,启动注水及充电至相应阈值,停靠等待新的一轮作业;其中,自主注水及水位监测:智能喷淋车定点停靠后;车载控制系统通过无线数传电台,与注水控制柜通信,实现注水的通断,由高、低液位传感器进行水位监测;车身机械系统低成本化方案确定,车身通过折板成型,可降低加工成本及运输成本。
38.冗错自动充电技术:通过运动补偿算法,实现精确定位及充电对接,高效、安全完成自动充电,解决了智能智能喷淋车续航问题。
39.车辆位姿及性能智能诊断:通过对车轮转角、负责转向的步进电机、负责进行的伺服电机、车载水泵、电池电量等的监测,可实时了解智能车的健康状况;对所有传感器进行了数字化管理;自主避障,通过红外距离传感器,低成本的实现了障碍识别及避障;通过无线数传电台,实现集群化控制,可远程控制。
40.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
41.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。
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