[发明专利]一种自移动式胎架机构控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种自移动式胎架机构控制系统，其自移动小车承载胎架本体实现胎架的自动行驶到目标位置；小车底盘上设置电源模块、组合导航模块、小车固定模块、驱动转向模块、通信模块和主控模块；组合导航模块用于采集小车实时位置信息、姿态信息和环境特征信息，并传输给主控模块；通信模块将上位机输入的指令传输给主控模块以对小车自动行驶、自动固定和胎架自动升降进行控制；本发明的控制系统及控制方法，利用多传感器融合方法可实现胎架自动导航移动，定位精准，利用电控永磁铁实现自动固定，免除人工安装，成本低廉、稳定性好，大大提高船舶分段建造过程中胎架的布置效率与精度，降低工人的劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种自动导航移动方法，尤其涉及一种自移动式胎架机构控制系统和方法。

背景技术

中国实用新型专利“船体用胎架内管的移动胎架”(申请号：201620480263.1)，其通过气动扳手调整支架带动胎架进行移动，虽然通过气动扳手有效代替了手工拧螺丝的方式，但是其自动化程度较低，搬运效率较低；中国发明专利“面向智能胎架的万向移动系统”(专利号CN201910113541.8)，虽然改变了之前固定式胎架存在不能自由移动、胎架重复利用率低的缺点，但基于轨道式移动，且当目标位置发生改变或工作条件不适应时，需要重新铺设轨道，工时长，成本高，效率低。

因此，需要研究一种方便更换目标位置且定位精准的智能移动胎架布置方法，通过电控永磁装置与定位装置的配合，可以实现智能移动胎架的精准固定。

发明内容

本发明的目的在于公开了一种自移动式胎架机构控制系统和方法，以克服目前船舶建造过程中船用胎架移动困难、定位精度低、自动化程度低的问题，实现胎架自动导航定位、胎架自动固定安装、胎架自动调节高度，克服了胎架需要人工推拉或者手动调节的困难，提高船舶分段建造过程中胎架的布置效率与精度，降低工人的劳动强度。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种自移动式胎架机构控制系统，其包括上位机、自移动小车以及设置在自移动小车上的主控模块、驱动转向模块、小车固定模块、组合导航模块、胎架升降模块、电源模块和通信模块；其中，所述电源模块为各个模块供电，所述通信模块用于上位机和主控模块之间的数据传输；所述组合导航模块用于采集小车实时位置信息、姿态信息和环境特征信息，并传输给所述主控模块；所述主控模块用于接收上位机的信息和传感器数据的采集，并进行数据的分析处理形成相应的控制指令并传递至自移动小车的运动控制器，以便对所述驱动转向模块、小车固定模块和胎架升降模块的控制动作，进而实现自移动小车的自动行驶、自动固定和胎架自动升降的动作；其特征在于，

所述小车固定模块包括电控永磁铁、悬挂机构和定位装置，电控永磁铁设置在自移动小车的底盘的底部，所述悬挂机构设置在驱动转向装置上，所述自移动小车移动行驶时，所述悬挂机构用于承载自移动胎架；

所述定位装置预先布置在预定位置，且所述定位装置为磁性材质，以便使得电控永磁铁工作时能够与所述定位装置相吸；

当所述主控模块发出自动固定的控制指令时，所述电控永磁铁充电以便与定位装置相吸，进而使得悬挂机构收缩以收起车轮，并将所述自移动小车固定在定位装置的目标位置，当所述主控模块发出解除自动固定的控制指令时，向所述电控永磁铁施加反向电流以便使其磁性消失，进而使得自移动小车从定位装置上脱离。

进一步，作为优选，所述的定位装置为预先布置在建造场地预定位置的铁板，且该预定位置由所述上位机根据分段质量BOM信息计算得到，根据分段的不同和实际情况的变化与地面的固定位置可以随时变换。

进一步，作为优选，所述的驱动转向模块包括两个轮毂电机和舵机，两个轮毂电机作为后轮驱动轮，所述舵机控制前轮转向；通过主控模块输出脉冲宽度调制信号PWM来调节输出电流，进而控制轮毂电机的转动速度和舵机的旋转转角，从而实现自移动小车启动、停止、前进，后退和转向的动作，直至到达目标位置时停止。