一種船舶立面作業(yè)多功能移動平臺定位與控制方法研究.pdf

1、噴漆、焊接、清潔與切割是船舶制造與拆卸中常見的工序，需要進(jìn)行對船體立面進(jìn)行作業(yè)。由于無法進(jìn)入一體化車間內(nèi)作業(yè)，因此大型與巨型船舶大部分情況下均需采用登高車或者搭建操作架人工完成，導(dǎo)致生產(chǎn)危險(xiǎn)且低效，同時工作質(zhì)量也受到工人的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)水平的局限。本論文針對造船業(yè)中常見的立面操作工序，研發(fā)集噴漆、焊接、清潔與切割等多種功能于一體的船舶立面作業(yè)移動操作平臺，該操作平臺采用高精度測距裝置進(jìn)行定位，利用吸附部件與傳動裝置在船體垂直立面進(jìn)行移動，設(shè)

2、計(jì)的多功能操作平臺可以使其完成要求的操作。平臺的研制，不僅實(shí)現(xiàn)了船體立面作業(yè)的機(jī)器換人，而且對提高噴漆、焊接等操作的精度與工藝水平具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文的研究得到了浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持，完成的主要工作如下:
　　(1)在綜述國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對多功能移動平臺的技術(shù)指標(biāo)和主要功能進(jìn)行了分析，確定了平臺的吸附、移動與驅(qū)動方式，提出了由上位機(jī)、移動平臺本體控制系統(tǒng)、激光測距定位系統(tǒng)三部分組成的總體設(shè)計(jì)方案。

3、　　(2)針對船舶立面不便安裝外部姿態(tài)傳感器的限制，提出了利用光電編碼器進(jìn)行航跡推算的定位方法。根據(jù)船舶立面噴漆作業(yè)的需求，設(shè)計(jì)了一種目標(biāo)跟蹤線性控制律，提出了一種全覆蓋“之”字形路徑規(guī)劃方法;針對行進(jìn)中移動平臺方向偏差較大的問題，提出了一種變積分PID控制糾偏方法，實(shí)現(xiàn)了高精度與快速定位。
　　(3)為確保上位機(jī)與激光測距儀和2個PLC之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕岢隽艘环N基于ZIGBEE-RS485的多機(jī)主從無線通訊方式，編寫了上下