CR4D船舶除(chú)鏽爬壁機器人行走糾偏(piān)和姿態調(diào)整
時間:2021-08-06 16:04:00作者:LeeZhou來源:德(dé)高潔清潔設備
近年來,我國在重工業方(fāng)麵取得了輝煌的發展,在船舶方麵,已經可以自行研發生產排水量達350000噸以上(shàng)的遠洋輪船。這種遠洋巨輪外殼有著超大型的(de)鋼鐵立麵,在長(zhǎng)時間運行後,除鏽問題也伴(bàn)隨而(ér)來。目(mù)前(qián)人工噴砂除鏽是船廠廣泛使用的手段,過程繁瑣且效率較(jiào)低,對周邊環境汙染(rǎn)嚴重,危(wēi)險係數也高(gāo)居不下,而且工人容易得矽肺病和(hé)眼疾。

隨著工業科技不斷更新換代(dài),超高壓水技術得以逐步應用(yòng)各大領域,我公(gōng)司(sī)針對船舶外立麵除(chú)鏽難的問題開(kāi)發了超高壓水(shuǐ)除鏽(xiù)爬壁機器人,最(zuì)初的第一代除鏽爬壁機器人問題較(jiào)多,例(lì)如除(chú)鏽爬壁機器人在立麵上進行水平行走時容易出(chū)現(xiàn)的位(wèi)置偏移和姿態傾斜問題,針(zhēn)對這種(zhǒng)問題我們設計出一種基於PID算法的糾偏(piān)控製係統(tǒng),優化了除鏽爬壁機(jī)器(qì)人在立麵(miàn)上行走過程(chéng)中的(de)位姿問題,改善並提高了除鏽質量和效率。
CR4D船舶除鏽爬壁機器人控(kòng)製係統:
CR4D船舶除鏽爬壁機器(qì)人控製係統主要包括PLC主控單元、驅動單元、傳感單元、觸摸屏、無線遙(yáo)控單元、雲(yún)台單元以及除鏽盤(pán)單元等。
PLC主(zhǔ)控單(dān)元作為核心,通過CAN總線可快速並準確的控製電機動作及讀取返回的編碼器信息(xī),通過RS-485控製(zhì)雲台動作、與無線遙控(kòng)器通訊以及經過DAM模塊接受激光傳感器返回的信息等組成一個近乎閉(bì)環的控製係統。操作人員可以(yǐ)通過無線控製器或觸摸屏操控(kòng)機器人動作。安裝在車身上(shàng)的激光傳(chuán)感(gǎn)器將信息返回至(zhì)PLC,經過計算分析得出當前車體的狀態,並且下達(dá)下一步指令,對車體的姿(zī)態和位置進行調整,達(dá)到機器人行走糾偏的目的。

但實際應用時發現(xiàn),除鏽機器人(rén)在行走時隨著前進距(jù)離的增大,機器人的姿態發生(shēng)傾(qīng)斜並且位置相對於機器人初始縱軸線也有一定的偏差,而(ér)且隨著行進距離的增大,偏差愈發明顯。這種現象導致除鏽線路大幅(fú)度變動。
為了解決這種現象,我們將除鏽機器人兩個驅動輪動作由(yóu)PLC控製進行,糾(jiū)偏(piān)過程中將左輪速度設為定值,單獨(dú)控製右輪的速度進行調整除鏽機器人的位置與姿態。PLC作為控製除鏽爬壁機器人的核心單元,通過接收激光傳感器返(fǎn)回的信息,求得機器人的位姿偏差值,從而控製右(yòu)輪(lún)驅動電機的速度。船舶除鏽爬壁機器人糾偏(piān)控製係統在增量式PID算法的基礎上融合了設計模糊控製器思路,在機器人發生位姿傾斜時,糾偏控製係統響應(yīng)更加穩定,抗(kàng)幹擾性也有所加強,能夠更加穩定的以比較好的(de)速度進(jìn)行糾偏控製,目前我們的機器人(rén)已(yǐ)升級到第四代產品,產品已在各大船廠穩(wěn)定運行。

隨著工業科技不斷更新換代(dài),超高壓水技術得以逐步應用(yòng)各大領域,我公(gōng)司(sī)針對船舶外立麵除(chú)鏽難的問題開(kāi)發了超高壓水(shuǐ)除鏽(xiù)爬壁機器人,最(zuì)初的第一代除鏽爬壁機器人問題較(jiào)多,例(lì)如除(chú)鏽爬壁機器人在立麵上進行水平行走時容易出(chū)現(xiàn)的位(wèi)置偏移和姿態傾斜問題,針(zhēn)對這種(zhǒng)問題我們設計出一種基於PID算法的糾偏(piān)控製係統(tǒng),優化了除鏽爬壁機(jī)器(qì)人在立麵(miàn)上行走過程(chéng)中的(de)位姿問題,改善並提高了除鏽質量和效率。
CR4D船舶除鏽爬壁機器人控(kòng)製係統:
CR4D船舶除鏽爬壁機器(qì)人控製係統主要包括PLC主控單元、驅動單元、傳感單元、觸摸屏、無線遙(yáo)控單元、雲(yún)台單元以及除鏽盤(pán)單元等。
PLC主(zhǔ)控單(dān)元作為核心,通過CAN總線可快速並準確的控製電機動作及讀取返回的編碼器信息(xī),通過RS-485控製(zhì)雲台動作、與無線遙控(kòng)器通訊以及經過DAM模塊接受激光傳感器返回的信息等組成一個近乎閉(bì)環的控製係統。操作人員可以(yǐ)通過無線控製器或觸摸屏操控(kòng)機器人動作。安裝在車身上(shàng)的激光傳(chuán)感(gǎn)器將信息返回至(zhì)PLC,經過計算分析得出當前車體的狀態,並且下達(dá)下一步指令,對車體的姿(zī)態和位置進行調整,達(dá)到機器人行走糾偏的目的。

但實際應用時發現(xiàn),除鏽機器人(rén)在行走時隨著前進距(jù)離的增大,機器人的姿態發生(shēng)傾(qīng)斜並且位置相對於機器人初始縱軸線也有一定的偏差,而(ér)且隨著行進距離的增大,偏差愈發明顯。這種現象導致除鏽線路大幅(fú)度變動。
為了解決這種現象,我們將除鏽機器人兩個驅動輪動作由(yóu)PLC控製進行,糾(jiū)偏(piān)過程中將左輪速度設為定值,單獨(dú)控製右輪的速度進行調整除鏽機器人的位置與姿態。PLC作為控製除鏽爬壁機器人的核心單元,通過接收激光傳感器返(fǎn)回的信息,求得機器人的位姿偏差值,從而控製右(yòu)輪(lún)驅動電機的速度。船舶除鏽爬壁機器人糾偏(piān)控製係統在增量式PID算法的基礎上融合了設計模糊控製器思路,在機器人發生位姿傾斜時,糾偏控製係統響應(yīng)更加穩定,抗(kàng)幹擾性也有所加強,能夠更加穩定的以比較好的(de)速度進(jìn)行糾偏控製,目前我們的機器人(rén)已(yǐ)升級到第四代產品,產品已在各大船廠穩(wěn)定運行。
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