一种船舶双曲率外板空间定位标记方法及其标记装置制造方法及图纸

技术编号:11204661 阅读:122 留言:0更新日期:2015-03-26 12:47
本发明专利技术公开了一种船舶双曲率外板空间定位标记方法及其标记装置,其方法包括以下步骤:1)在计算机上建立船舶的坐标原点信息;2)将爬行智能车的理论爬行路径以及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标输入给爬行智能车;3)爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上并在船舶双曲率外板上爬行并做出修正;4)爬行智能车在船舶双曲率外板上做出标记。其装置包括计算机、空间定位装置、爬行智能车、安装在爬行智能车上的吸附机构、标记机构。本发明专利技术实现了爬行智能车在复杂双曲率外板上的吸附、爬行、标记功能,依托空间定位技术,实时监控爬行智能车姿态,修正偏差,保证爬行智能车爬行路线不发生较大偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于爬行智能车领域,更具体地,涉及一种空间定位标记装置及其标记方法。
技术介绍
由于船舶体积庞大以及分段集成式建造方法,船舶在整体对接之后,针对船舶双曲率外板的相关操作处理,譬如,船舶在建造过程中需要在船舶双曲率外板的一些特定位置标记后加装设备;目前这些特定位置的坐标只存在于计算机中,并没有在船舶双曲率外板上标识出来;工人需要先在计算机上获取船舶双曲率外板上这些坐标的信息后,再攀爬到指定区域对指定点进行操作,难度极大,效率低下。目前公开的相关技术主要集中在不具备偏差修正的平面爬行机器人以及少量的曲面管道爬行机器人。中国专利技术专利说明书CN201410072707中公开了一种应用于管道曲面爬行的机器人。该机器人利用压电晶体在交变电压作用下产生周期性机械变形,即周期性伸长和缩短,利用人体向上爬进管道的原理,压电叠堆执行器的一伸一缩实现机器人的行进,实现竖直方向爬行。文献《船舶除锈爬壁机器人设计方案研究》中,相关研究人员提出了双履带磁吸附机械车结构,磁条布置在履带上,采用交流伺服电机、减速机对角布置,产生驱动力驱动机械车在船体表面行走。以上两种爬行机器人具有较强的代表性,实现了机器人的爬行功能。然而,专利CN201410072707公开的管道机器人实现爬行智能车管道内侧竖直爬行,不具有横向、斜向、管道外侧的爬行功能,同时采用压电晶体作为吸附驱动装置,爬行效率不高。《船舶除锈爬壁爬行智能车设计方案研究》提出的爬行机器人为一个试验样机,可实现简单的爬行功能,但未实现自动化。同时,机器人在爬行过程中存在爬行误差,以上相关专利技术研究未设计相关纠偏的设计。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种船舶双曲率外板空间定位标记方法及标记设备,爬行智能车能够在船舶双曲率外板上自动爬行、标记,并根据空间定位自主修正理论爬行路径直到爬到指定点进行操作。为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了一种船舶双曲率外板空间定位标记方法,包括以下步骤1)、在计算机上建立坐标系,用于获取船舶双曲率外板上的爬行智能车的空间坐标及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标信息;2)、将爬行智能车的理论爬行路径以及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标输入给计算机,由计算机传给爬行智能车,爬行智能车的控制系统自动解析成机器语言,所述机器语言包括标记触发信号、位移和指向角关系曲线、线速度和角速度关系曲线或线加速度和角加速度关系曲线;3)、爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上并在船舶双曲率外板上爬行,爬行智能车上的信号发射器间隔发射信号,信号接收器接收信号并传送给计算机,计算机解析成爬行智能车的空间坐标并将此空间坐标发送给爬行智能车,爬行智能车上的控制系统根据从信号接收器上接收的空间坐标信息与步骤2)设定的理论爬行路径比较,对爬行智能车的运动轨迹做出修正,以实现爬行智能车的定位和纠偏;4)、爬行智能车通过爬行和修正,运动到需要标记的空间坐标位置,计算机发送标记触发信号给爬行智能车,爬行智能车上的控制系统触发爬行智能车工作,爬行智能车在船舶双曲率外板上做出标记。一种标记设备,包括计算机、空间定位装置、爬行智能车、安装在爬行智能车上的吸附机构、标记机构,其中爬行智能车,包括车体,车体上安装有两个以上的用于车体前进的车轮,每个车轮分别通过一电机驱动其旋转;吸附机构,用于使爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上;标记机构,用于在船舶双曲率外板上做出记号;计算机,用于获取船舶双曲率外板上的爬行智能车的空间坐标及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标信息;空间定位装置,包括信号发射器和信号接收器;信号发射器安装在车体上,其数量为两个以上,用于向信号接收器发送信号;信号接收器与计算机相连接,其数量为三个以上,用于接收两个信号发射器发出的信号。优选地,所述车体上安装有一个以上的能在船舶双曲率外板上行走的万向轮。优选地,所述万向轮与船舶双曲率外板之间存在间距。优选地,所述标记机构包括喷漆罐和舵机,所述喷漆罐上设置有喷嘴,所述喷嘴上连接有导漆管,车体上安装设置有通孔,导漆管穿装在车体的通孔处,舵机通过转轴安装有能通过转动来按压喷嘴的舵臂,舵臂的一端到转轴中心的距离大于另一端到转轴中心的距离,舵臂上到转轴中心距离较大的一端在转轴转动时能按压喷嘴。优选地,所述吸附装置为磁铁,磁铁安装在车体上或安装在车轮上。优选地,所述电机上连接有编码器。优选地,所述信号接收器的数量为三个,所述三个信号接收器分布在一正三角形的三个顶点上。优选地,所述信号接收器的数量为四个,所述四个信号接收器分布在一正方形的四个顶点上。优选地,所述信号发射器排列在一条与车体前进方向平行的直线上。总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:1)本专利技术可实现船舶建造过程中在船舶双曲率外板上的自动化标记。2)本专利技术实现了爬行智能车在复杂双曲率外板上的吸附、爬行、标记功能,依托空间定位技术,实时监控爬行智能车姿态,修正偏差,保证爬行智能车爬行路线不发生较大偏差。3)由于爬行智能车采用两个车轮驱动的方法,运动灵活,爬行速度快,有效保证工作效率,同时配合空间定位装置实现偏差矫正,满足建造过程中对标记点的精度要求。附图说明图1是按照本专利技术中爬行智能车的示意图;图2是按照本专利技术中爬行智能车的仰视图;图3是按照本专利技术的标记机构的结构示意图;图4是按照本专利技术中空间定位装置的工作示意图;图5是按照本专利技术中空间定位装置进行爬行智能车姿态纠正时的原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。此外,下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1~图5所示,一种标记设备,包括计算机、空间定位装置、爬行智能车13、安装在爬行智能车13上的吸附机构5、标记机构,其中爬行智能车13包括车体1,车体1上安装有两个以上的用于车体1前进的车轮2,每个车轮2分别通过一电机3驱动其旋转;吸附机构5用于使爬行智能车13吸附在船舶双曲率外板15上;标记机构用于在船舶双曲率外板15上做出记号本文档来自技高网
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一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/54/201410531653.html" title="一种船舶双曲率外板空间定位标记方法及其标记装置原文来自X技术">船舶双曲率外板空间定位标记方法及其标记装置</a>

【技术保护点】
一种船舶双曲率外板空间定位标记方法,其特征在于:包括以下步骤1)、在计算机上建立坐标系,用于获取船舶双曲率外板上的爬行智能车的空间坐标及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标信息;2)、将爬行智能车的理论爬行路径以及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标输入计算机,由计算机传给爬行智能车,爬行智能车的控制系统自动解析成机器语言,所述机器语言包括标记触发信号、位移和指向角关系曲线、线速度和角速度关系曲线或线加速度和角加速度关系曲线;3)、爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上并在船舶双曲率外板上爬行,爬行智能车上的信号发射器间隔发射信号,信号接收器接收信号并传送给计算机,计算机解析成爬行智能车的空间坐标并将此空间坐标发送给爬行智能车,爬行智能车上的控制系统根据从计算机上接收的空间坐标信息与步骤2)设定的爬行智能车的理论爬行路径比较,对爬行智能车的运动轨迹做出修正,以实现爬行智能车的定位和纠偏;4)、爬行智能车通过爬行和修正,运动到需要标记的空间坐标位置,计算机发送标记触发信号给爬行智能车,爬行智能车上的控制系统触发爬行智能车工作,爬行智能车在船舶双曲率外板上做出标记。

【技术特征摘要】
1.一种船舶双曲率外板空间定位标记方法,其特征在于:包括以下步骤
1)、在计算机上建立坐标系,用于获取船舶双曲率外板上的爬行智能
车的空间坐标及船舶双曲率外板上需要标记的点的空间坐标信息;
2)、将爬行智能车的理论爬行路径以及船舶双曲率外板上需要标记的
点的空间坐标输入计算机,由计算机传给爬行智能车,爬行智能车的控制
系统自动解析成机器语言,所述机器语言包括标记触发信号、位移和指向
角关系曲线、线速度和角速度关系曲线或线加速度和角加速度关系曲线;
3)、爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上并在船舶双曲率外板上爬行,
爬行智能车上的信号发射器间隔发射信号,信号接收器接收信号并传送给
计算机,计算机解析成爬行智能车的空间坐标并将此空间坐标发送给爬行
智能车,爬行智能车上的控制系统根据从计算机上接收的空间坐标信息与
步骤2)设定的爬行智能车的理论爬行路径比较,对爬行智能车的运动轨迹
做出修正,以实现爬行智能车的定位和纠偏;
4)、爬行智能车通过爬行和修正,运动到需要标记的空间坐标位置,
计算机发送标记触发信号给爬行智能车,爬行智能车上的控制系统触发爬
行智能车工作,爬行智能车在船舶双曲率外板上做出标记。
2.一种标记设备,其特征在于:包括计算机、空间定位装置、爬行智能车、
安装在爬行智能车上的吸附机构、标记机构,其中
爬行智能车,包括车体,车体上安装有两个以上的用于车体前进的车轮,
每个车轮分别通过一电机驱动其旋转;
吸附机构,用于使爬行智能车吸附在船舶双曲率外板上;
标记机构,用于在船舶双曲率外板上做出记号;
计算机,用于获取船舶双曲率外板上的爬行智能车的空间坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵耀赵晋胡昌成马向峰
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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