一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人制造技术

一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，包括涂胶机器人控制器模块，涂胶机器人能源模块，涂胶机器人动力模块，胶水贮存及喷涂模块，传感器模块，机体模块；其中，传感器模块的输出连接涂胶机器人控制器模块的输入，涂胶机器人控制器模块的输出分别连接涂胶机器人动力模块和胶水贮存及喷涂模块，所述涂胶机器人能源模块连接涂胶机器人控制器模块、涂胶机器人动力模块、胶水贮存及喷涂模块以及传感器模块，用于为机器人各模块提供电能。本发明专利技术可实现飞艇囊体加工过程中的自动化涂胶，显著提高涂胶的效率和质量，避免胶水挥发气体对人体的危害。

Processing and gumming robot for stratospheric airship capsule

A stratospheric airship processing coating robot, including glue robot controller module, robot energy module, robot power module, storage module and glue spraying, the sensor module, the output module body; the sensor module is connected with the glue robot controller module input and output module are respectively connected with the glue robot controller dynamic glue robot module and storage module and spray glue, the glue robot energy module is connected with the glue robot controller module, power module, glue glue robot and spraying water storage module and sensor module is used to provide electric energy for each module of robot. The invention can realize automatic glue coating in the processing of the airship bag body, remarkably improve the efficiency and quality of the glue coating, and avoid the harm of the glue volatilization gas to the human body.

【技术实现步骤摘要】
一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人
本专利技术涉及一种涂胶机器人，具体涉及一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人。
技术介绍
平流层飞艇主要由主气囊和副气囊组成，其中主气囊通过直接包络氦气为飞艇提供浮力，副气囊通过充放空气改变副气囊的体积，实现飞艇在空中飞行过程中重力和浮力的调整。可见，囊体是平流层飞艇的关键部件，优良的囊体材料是实现飞艇顺利升空、长时间飞行的基础，而良好的囊体加工质量则是提高和保证飞艇飞行性能和使用寿命的前提条件。因此，在飞艇的研制过程中，必须对现有的囊体加工工艺进行改进，提高工艺水平和质量。根据《飞艇囊体加工工艺研究》的相关内容可知，巨大的囊体是由一块块长约近百米的囊瓣拼接而成的，囊体在加工过程中需要对囊瓣的边界部位进行涂胶处理。目前，囊体的加工工艺这一工作是由数个工人分别对囊瓣的不同部位同时进行人工涂胶来完成的。在这一过程中，由于不同人的涂胶量，涂胶方式，以及涂胶速度很难保证绝对一致，以至于囊瓣不同部位胶层的厚度会有所不同，从而降低了囊体的加工质量。同时，人工涂胶会花费大量的时间，涂胶效率低，还有可能存在个别部位的重复涂胶或者漏涂，胶水的挥发气体也会引起人体的不适。至今为止，自动化的飞艇囊瓣涂胶设备还没出现。若能成功开发一种将工人从繁重的体力劳动中解放出来的平流层飞艇囊瓣的涂胶工作的涂胶机器人，显著提高涂胶的效率和质量，避免人工涂胶带来的胶层厚度不均匀、重复涂胶、遗忘涂胶等问题，同时也避免胶水挥发气体对人体的危害，必将带来较大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，包括涂胶机器人控制器模块，涂胶机器人能源模块，涂胶机器人动力模块，胶水贮存及喷涂模块，传感器模块，机体模块；其中，传感器模块的输出连接涂胶机器人控制器模块的输入，涂胶机器人控制器模块的输出分别连接涂胶机器人动力模块和胶水贮存及喷涂模块，所述涂胶机器人能源模块连接涂胶机器人控制器模块、涂胶机器人动力模块、胶水贮存及喷涂模块以及传感器模块，用于为机器人各模块提供电能。所述涂胶机器人控制器模块依次包括控制器主板、蜂鸣器、LED指示灯、输入输出接口、机器人启动开关进一步，所述涂胶机器人动力模块包括电机驱动器、直流电机、履带、转轴、轴承和传动机构，为机器人提供动力，实现机器人的行走。进一步，所述胶水贮存及喷涂模块包括胶水贮箱、喷淋系统、胶水加注口，实现胶水的均匀喷洒，用于实现胶水的均匀喷洒。进一步，所述传感器模块由一组左、右灰度传感器构成，用于检测囊瓣边界。进一步，所述机体模块包括传感器支架、胶水贮存及喷涂模块支架、能源及控制模块支架，为机器人主要设备提供支撑。进一步，所述涂胶机器人能源模块主要由两块锂电池构成，为机器人各模块提供电能。本专利技术进一步的目的是通过以下技术方案实现的，一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人的涂胶控制方法，包括以下步骤：(1)首先将机器人放置在囊瓣边界位置，使得机器人履带方向和囊瓣边界平行，并使囊瓣边界处于机器人对称轴处；假设囊体位于机器人左侧，地面在机器人的右侧，机器人启动之初传感器模块中灰度传感器的值设为基准值；(2)然后启动机器人能源模块，接着打开胶水贮存及喷涂模块中喷淋系统喷口的开关，再按下控制器模块中机器人启动开关；机器人在行驶过程中，若传感器模块中的左灰度传感器测量灰度加深，右灰度传感器测量灰度值仍然处于地面灰度值之内，则判断机器人向地面方向偏移，此时控制动力模块中的右电机加速，左电机减速，纠正右偏。进一步，机器人在行驶过程中，若传感器模块中的右灰度传感器测量灰度加深，左灰度传感器测量灰度值仍然处于囊体灰度值之内，则判断机器人向囊体方向偏移，此时控制动力模块中的左电机加速，右电机减速，纠正左偏。进一步，机器人在行驶过程中，若传感器模块中的左、右灰度传感器的灰度值示数基本一致，则判断已完成整个边界的涂胶工作或者系统故障导致偏离预定路线，此时关闭胶水贮存及喷涂模块中的喷淋系统节流阀，停止控制动力模块中的电机驱动器。本专利技术代替人工完成平流层飞艇囊瓣的涂胶工作，可保证胶层的厚度均匀；并通过灰度传感器检测囊瓣边界，确保机器人的行驶轨迹符合预期，避免胶水喷涂到不必要的部位，而且机器人的涂胶路径遍历整个囊瓣的接合部位，解决了个别部位漏涂和重复涂的问题；同时也有效避免了涂胶过程中胶水的挥发气体对人造成的不利影响。综上，本专利技术的优点在于实现了飞艇复合材料囊体加工过程中的自动化涂胶，显著提高涂胶的效率和质量，避免了人工涂胶带来的胶层厚度不均匀、重复涂胶、遗忘涂胶等问题，同时也避免了胶水挥发气体对人体的危害。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是根据本专利技术实施方式的平流层飞艇复合材料囊体加工涂胶机器人设计图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的实施方式，提出一种平流层飞艇复合材料囊体加工涂胶机器人，如图1所示，主要包括涂胶机器人控制器模块1、涂胶机器人能源模块2、涂胶机器人动力模块3、胶水贮存及喷涂模块4、传感器模块5、机体模块6，其中，传感器模块5的输出连接涂胶机器人控制器模块1的输入，涂胶机器人控制器模块1的输出分别连接涂胶机器人动力模块3和胶水贮存及喷涂模块4，所述涂胶机器人能源模块2连接涂胶机器人控制器模块1、涂胶机器人动力模块3、胶水贮存及喷涂模块4以及传感器模块5。所述涂胶机器人控制器模块1依次包括控制器主板、蜂鸣器、LED指示灯、输入输出接口、机器人启动开关；控制器主板通过输入输出接口分别连接蜂鸣器、LED指示灯以及机器人启动开关；所述机器人启动开关用于启动机器人。控制器模块1是喷涂机器人的大脑，用于分析处理传感器模块5的数据，同时输出能源模块2、动力模块3以及胶水贮存及喷涂模块4的控制信号，实现机器人的总体调度和控制。其中，涂胶机器人控制器主板的核心部件为基于51单片机的最小系统板。该51单片机选用ATMEL公司的89C51芯片，该芯片具有：·8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM)；·128bytes的数据存储器(RAM)；·32条I/O口线；·21个专用寄存器；·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级；·一个全双工串行通信口；·外部数据存储器寻址空间为64kB；·外部程序存储器寻址空间为64kB；·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装；·单一+5V电源供电。控制器主板还通过输入输出接口连接动力模块3中的电机驱动器以及传感器模块5。控制器主板的电源取自能源模块2，控制器主板安装在铝制保护壳内，防止喷涂的胶水溅落在控制器主板上。所述涂胶机器人能源模块2主要由两块22.2V5200mAh纳米锂聚合物电池构成，可为机器人各模块提供电能。锂电池连接动力模块3中的电机驱动器为直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，包括涂胶机器人控制器模块，涂胶机器人能源模块，涂胶机器人动力模块，胶水贮存及喷涂模块，传感器模块，机体模块；其中，传感器模块的输出连接涂胶机器人控制器模块的输入，涂胶机器人控制器模块的输出分别连接涂胶机器人动力模块和胶水贮存及喷涂模块，所述涂胶机器人能源模块连接涂胶机器人控制器模块、涂胶机器人动力模块、胶水贮存及喷涂模块以及传感器模块，用于为机器人各模块提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，包括涂胶机器人控制器模块，涂胶机器人能源模块，涂胶机器人动力模块，胶水贮存及喷涂模块，传感器模块，机体模块；其中，传感器模块的输出连接涂胶机器人控制器模块的输入，涂胶机器人控制器模块的输出分别连接涂胶机器人动力模块和胶水贮存及喷涂模块，所述涂胶机器人能源模块连接涂胶机器人控制器模块、涂胶机器人动力模块、胶水贮存及喷涂模块以及传感器模块，用于为机器人各模块提供电能。2.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，所述涂胶机器人控制器模块依次包括控制器主板、蜂鸣器、LED指示灯、输入输出接口、机器人启动开关。3.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，所述涂胶机器人动力模块包括电机驱动器、直流电机、履带、转轴、轴承和传动机构，为机器人提供动力，实现机器人的行走。4.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，所述胶水贮存及喷涂模块包括胶水贮箱、喷淋系统、胶水加注口，实现胶水的均匀喷洒，用于实现胶水的均匀喷洒。5.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，所述传感器模块由一组左、右灰度传感器构成，用于检测囊瓣边界。6.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂胶机器人，其特征在于，所述机体模块包括传感器支架、胶水贮存及喷涂模块支架、能源及控制模块支架，为机器人主要设备提供支撑。7.根据权利要求1所述的平流层飞艇囊体加工涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，
申请(专利权)人：北京天恒长鹰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11