智能型汽车底盘喷漆装置

摘要

本发明涉及喷漆装置。本发明公开了一种智能型汽车底盘喷漆装置。包括：喷漆装置本体、人机控制系统，其中，所述人机控制系统通过遥控信号与喷漆装置本体连通，所述喷漆装置本体通过无线视频信号传递给人机控制系统。本发明用于汽车底盘的喷漆工作能够实现自动控制、自动喷漆。喷漆时，不需要人进入汽车底部，因此，减轻了劳动强度，消除了不安全的隐患。同时，本发明设有视频监控系统，能在自动控制的情况下，保证汽车底盘的喷漆质量。

权利要求

1.一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于包括：喷漆装置本体、人机控制系统，所述人机控制系统通过遥控信号与喷漆装置本体连通，所述喷漆装置本体通过无线视频信号传递给人机控制系统，其中，喷漆装置本体包括总控系统，车体控制系统，车体运动执行机构，遥控信号接收系统，喷漆系统，眼帘控制系统，视频监控系统、无线视频发射模块，总控系统分别与车体控制系统、遥控信号接收系统、喷漆系统连接，车体控制系统与车体运动执行机构连接，眼帘控制系统与视频监控系统连接，视频监控系统与无线视频发射模块连接，所述眼帘控制系统包括塑料罩、眼帘驱动控制系统、摄像头，其中，眼帘驱动控制系统与塑料罩连接，驱动塑料罩，塑料罩与摄像头的球冠同心，所述车体运动执行机构包括车体底盘、舵轮、后驱动轮、车轮驱动电机组、支架、挡板，舵轮、后驱动轮通过车轴安装在车底盘下方，舵轮、后驱动轮由车轮驱动电机组带动，支架安装在车体底盘上，挡板固定在支架上。

2.如权利要求1所述的一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于：所述人机控制系统包括输入操作系统、遥控控制系统、遥控信号发射系统、无线视频接收系统、视频显示系统，其中，遥控控制系统分别与输入操作系统、遥控信号发射系统、无线视频接收系统、视频显示系统连接。

3.如权利要求1所述的一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于：所述总控系统包括无线接收模块、车体驱动控制系统、舵轮驱动控制系统、眼帘驱动控制系统、喷枪平移和喷射电磁阀控制系统，其中，无线接收模块分别与车体驱动控制系统、舵轮驱动控制系统、眼帘驱动控制系统、喷枪平移和喷射电磁阀控制系统连接。

4.如权利要求2所述的一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于：所述喷漆系统包括喷枪、漆瓶、气瓶、气管、平动机构，喷枪、气瓶和漆瓶之间通过三通管相连接，平动机构与喷枪连接。

5.如权利要求1所述的一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于：所述视频监控系统包括防水摄像头、无线音视频传输模块、LCD宽幅监视器，其中，防水摄像头与无线音视频传输模块信号连通，无线音视频传输模块与LCD宽幅监视器信号连通。

6.如权利要求2所述的一种智能型汽车底盘喷漆装置，其特征在于：所述输入操作系统包括车体驱动控制按钮、舵轮驱动控制按钮、眼帘驱动控制按钮、喷射电磁阀及喷枪平移控制按钮，它们均与遥控控制系统、遥控信号发射系统连接。

说明书

智能型汽车底盘喷漆装置

技术领域

[0001] 本发明涉及喷漆装置，具体涉及一种智能型汽车底盘喷漆装置。

背景技术

[0002] 本发明作出以前，汽车底盘受损后，将车架到液压支撑的x型维修台上，先进行清理，焊接等工序，然后将车四周粘上报纸，修理工身着防毒面罩和防护衣，在汽车下面进行喷漆操作，工作环境艰苦、又不安全。

发明内容

[0003] (一)要解决的技术问题

[0004] 本发明的目的是提供一种遥控操作，生产安全，不需要人在车底工作的智能型汽车底盘喷漆装置。

[0005] (二)技术方案

[0006] 为了达到上述目的，本发明采取以下方案：

[0007] 本发明的智能型汽车底盘喷漆装置，包括：喷漆装置本体、人机控制系统，所述人机控制系统通过遥控信号与喷漆装置本体连通，喷漆装置本体通过无线视频信号传递给人机控制系统，其中，喷漆装置本体包括总控系统，车体控制系统，车体运动执行机构，遥控信号接收系统，喷漆系统，眼帘控制系统，视频监控系统、无线视频发射模块，总控系统分别与车体控制系统、遥控信号接收系统、喷漆系统连接，车体控制系统与车体运动执行机构连接，眼帘控制系统与视频监控系统连接，视频监控系统与无线视频发射模块连接，眼帘控制系统包括塑料罩、眼帘驱动控制系统、摄像头，其中，眼帘驱动控制系统与塑料罩连接，驱动塑料罩，塑料罩与摄像头的球冠同心，车体运动执行机构包括车体底盘、舵轮、后驱动轮、车轮驱动电机组、支架、挡板，舵轮、后驱动轮通过车轴安装在车底盘下方，舵轮、后驱动轮由车轮驱动电机组带动，支架安装在车体底盘上，挡板固定在支架上。

[0008] 其中，所述人机控制系统包括输入操作系统、遥控控制系统、遥控信号发射系统、无线视频接收系统、视频显示系统，其中，遥控控制系统分别与输入操作系统、遥控信号发射系统、无线视频接收系统、视频显示系统连接。

[0009] 其中，所述总控系统包括无线接收模块、车体驱动控制系统、舵轮驱动控制系统、眼帘驱动控制系统、喷枪平移和喷射电磁阀控制系统，其中，无线接收模块分别与车体驱动控制系统、舵轮驱动控制系统、眼帘驱动控制系统、喷枪平移和喷射电磁阀控制系统连接。

[0010] 其中，所述喷漆系统包括喷枪、漆瓶、气瓶、气管、平动机构，喷枪、气瓶和漆瓶之间通过三通管相连接，平动机构与喷枪连接。

[0011] 其中，所述视频监控系统包括防水摄像头、无线音视频传输模块、LCD宽幅监视器，其中，防水摄像头与无线音视频传输模块信号连通，无线音视频传输模块与LCD宽幅监视器信号连通。

[0012] 其中，所述输入操作系统包括车体驱动控制按钮、舵轮驱动控制按钮、眼帘驱动控制按钮、喷射电磁阀及喷枪平移控制按钮，它们均与遥控控制系统、遥控信号发射系统连接。

[0013] (三)有益效果

[0014] 由于采用以上方案，本发明的优点在于；

[0015] 1、由于具有遥控操作的功能，因此，汽车底盘的喷漆工作能够实现自动控制、自动喷漆。

[0016] 2、本发明实施汽车底盘喷漆时，不需要人进入汽车底部，因此，减轻了劳动强度，消除了不安全的隐患。

[0017] 3、本发明设有视频监控系统，能在自动控制的情况下，保证汽车底盘的喷漆质量。

附图说明

[0018] 图1是本发明总体结构方框示意图；

[0019] 图2是本发明喷漆装置本体的方框示意图；

[0020] 图3是本发明人机控制系统的方框示意图；

[0021] 图4是本发明喷漆装置本体的总控系统的方框示意图；

[0022] 图5是本发明输入操作系统的方框示意图；

[0023] 图6是本发明视频监控系统的方框示意图；

[0024] 图7是本发明喷漆装置本体的立体结构示意图；

[0025] 图8是本发明喷漆装置本体的立体结构的仰视图；

[0026] 图9是本发明喷漆装置本体的俯视图；

[0027] 图10是本发明人机控制系统的立体图；

[0028] 图11是本发明工作过程的示意图。

[0029] 图中，11、总控系统，12、眼帘控制系统，13、视频监控系统，14、车体控制系统，15、车体运动执行机构，16、遥控信号接收系统，17、无线视频发射系统，18、喷漆系统，21、遥控控制系统，22、输入系统，23、遥控信号发射系统，24、无线视频接收系统，25、视频显示系统，26、无线接收模块，27、车体驱动控制系统，28、舵轮驱动控制系统，29、眼帘驱动控制系统，
30、喷枪平移和喷射电磁阀控制系统，111、211、311、411、L298N桥结模块，112、车体驱动模块，212、舵轮驱动电机，312、眼帘驱动电机，412、喷射电磁阀，413、喷枪平移驱动电机，20、装置控制无线发射模块，31、车体驱动控制按钮，32、舵轮驱动控制按钮，33、眼帘驱动控制按钮，34、喷射电磁阀及喷枪平移控制按钮，35、放水摄像头，36、无线视频传输模块，37、LCD宽幅监视器，38、装置挡板，39、球型摄像头，40、眼帘，41、油漆喷漆口，42、眼帘驱动电机，
43、激光瞄准器，44、气瓶，45、漆壶，46、舵轮，47、驱动轮，48、曲柄摇杆装置，49、滑杆，50、连杆，51、装置控制模块，52、驱动轮电机，53、舵轮电机，54、BADA无线专用视频信号传输模块，
55、无线遥控接收装置，56、装置支架，58、显示器，59、遥控模块，60、操作输入模块。

具体实施方式

[0030] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0031] 参见图1，本发明的一种智能型汽车底盘喷漆装置，由喷漆装置本体、人机控制系统两大部分组成，其中，喷漆装置本体由总控系统11，车体控制系统14，车体运动执行机构15，遥控信号接收系统16，喷漆系统18，眼帘控制系统12，视频监控系统13、无线视频发射模块17组成，参见图2，其中：

[0032] 总控系统11：为智能型汽车底盘喷漆装置本体部分的总控部分，它通过遥控信号接收系统接收来自本装置人机控制部分的指令，按照人机控制部分指令的要求控制车体控制系统、眼帘控制系统和喷漆控制系统进行相关的操作。

[0033] 眼帘控制系统12：按照总控系统的要求，对摄像头的眼帘张开或关闭。

[0034] 视频监控系统13：对维修的汽车底盘目标进行实时图像采集，并通过无限视频发射系统送达本装置人机控制部分。

[0035] 车体控制系统14：按照总控系统的要求对装置本体的运动进行控制。

[0036] 车体运动执行机构15：按照车体控制系统的要求进行相应运动。

[0037] 遥控信号接收系统16：实时接收来自人机控制部分的指令送给总控系统。

[0038] 无限视频发射系统17：实时的将视频监控系统获得的图像数据发送给人机控制部分。

[0039] 喷漆系统18：按照总控系统的要求实施喷漆或补漆操作。

[0040] 智能型汽车底盘喷漆装置本体部分是智能型汽车底盘喷漆装置系统的执行机构，他主要的任务是负责将操作人员的控制要求进行具体实现，就好像人的四肢是人体的执行机构一样。智能型汽车底盘喷漆装置本体的组成和我们人类是很相似的。首先，装置的视频监控系统13包括一个摄像头和摄像头保护装置(主要是为了防止在喷漆的过程中油漆落到摄像头上，影响视频监控)，这就好比是人的眼睛和眼睑，眼睛负责帮助人获得视觉信息，而眼睑则是负责保护我们的眼睛不受伤害。视觉信号由智能型汽车底盘喷漆装置的“眼睛”(摄像头)进入视觉系统，再由无线视频发射模块转换成无线信号发射给人机控制系统，这就好像是眼睛把看到的事物信息通过神经系统传递给大脑。遥控信号接收模块负责接收人机控系统的发出的控制指令，并把指令传递给车载控制系统。喷漆系统18是智能型汽车底盘喷漆装置的特色体现之处，它的任务是在操作人员确定智能型汽车底盘喷漆装置到达指定喷漆地点后，进行喷漆动作，实现补漆的任务。车体运动机构15的任务是承载上述车载装置，按照车载控制系统的指令，完成车体的平移和转动。

[0041] 参见图3，所述人机控制系统由输入操作系统22、遥控控制系统21、遥控信号发射系统23、无线视频接收系统24、视频显示系统25组成，其中：

[0042] 遥控控制系统21：人机控制部分的遥控控制系统21接收输入系统22的操作要求，通过遥控信号发射系统23发送给智能型汽车底盘喷漆装置本体部分，指挥装置本体部分进行相应操作。

[0043] 输入系统22：接收操作人员的操作，送给遥控控制系统21，在通过遥控信号发射系统23发送给智能型汽车底盘喷漆装置本体部分。

[0044] 遥控信号发射系统23：将遥控控制系统21送来的对装置本体部分的操作指令发送给装置本体部分。

[0045] 无线视频接收系统24：实时接收来自装置本体部分发射的所维护汽车底盘的图像信息。

[0046] 视频显示系统25：将无线视频接收系统接收的视频实时显示。

[0047] 人机控制系统部分是智能型汽车底盘喷漆装置系统的决策组织层，他主要的任务是负责把智能型汽车底盘喷漆装置获取的视频监控信号通过显示屏呈现给操作人员，由操作人员进行控制决策，操纵按钮，通过遥控控制系统变换，将控制指令通过无线信号传送到智能型汽车底盘喷漆装置本体部分，从而形成一个大的闭环控制，保证了控制的准确性。

[0048] 参见图4，由装置控制无线接收模块26[选用E-Sky6通道接收器]接收人机控制部分的遥控信号，通过L298N马达驱动控制芯片实现对车体驱动电机112、舵轮驱动电机212、眼帘驱动电机312和喷枪驱动电机413及喷射电磁阀412的控制，其中上述驱动电机选用ATLAS23T直流电机电机。由此构成整个装置的总控系统。

[0049] 其中L298N马达驱动控制芯片和车体驱动电机112构成车体驱动控制系统，接收装置控制无线接收模块26的信号指令，实现对装置前后运动的控制。

[0050] L298N马达驱动控制芯片和舵轮驱动电机212构成舵轮驱动控制系统，接收装置控制无线接收模块26的信号指令，实现对装置运动方向运动的控制。

[0051] L298N马达驱动控制芯片和眼帘驱动电机312构成眼帘驱动控制系统，接收装置控制无线接收模块26的信号指令，实现对摄像头保护装置眼帘闭合的控制。

[0052] L298N马达驱动控制芯片、喷漆平动驱动电机413和喷枪电磁阀构成装置喷漆控制系统，接收装置控制无线接收模块26的信号指令，实现对喷漆操作。

[0053] 参见图5，由装置控制无线发射模块20和车体驱动控制按钮31、舵轮驱动控制按钮32、眼帘驱动控制按钮33、喷漆电磁阀和喷漆平移控制按钮34构成了人机控制部分的输入操作系统。

[0054] 参见图6，所述视频监控系统：通过防水摄像头35摄到的图像送给bada15-1971无线音视频传输模块36，通过bada15-1971无线音视频传输模块传输给人机控制部分的视频监控及无线接收，并通过金積嘉JV-M40 5″LCD宽幅监视器37实时显示。

[0055] 参见图7、图8、图9，喷漆装置本体在图中部件的功能、作用描述如下：

[0056] 气瓶44：提供喷漆时的高压气源；

[0057] 漆壶45：为喷漆装置存储油漆；

[0058] 舵轮46：实现车体转向功能；

[0059] 驱动轮47：实现车体直线行驶功能；

[0060] 装置挡板38：承载和保护装置元器件，由塑钢材料构成，易清洗维护；

[0061] 球型摄像头39：实现视觉监控；

[0062] 摄像头保护装置(眼帘)40：使摄像头在喷漆工程中免于漆体污染，保证监控效果；

[0063] 装置支架56：支撑车体整体结构，带有减震装置；

[0064] 曲柄摇杆装置48：由支流电机驱动，带动喷漆口作往返运动；

[0065] 滑杆49：喷漆口运动轨道；

[0066] 油漆喷漆口41：油漆喷嘴，可使漆体气状均匀喷出；

[0067] 连杆50：连接转动装置和喷漆口；

[0068] 眼帘驱动电机42：驱动摄像头保护装置；

[0069] BADA无线专用视频信号传输模块54：实现监控信号的传输；

[0070] 装置控制模块51：通过无线遥控接收装置接收人机控制部分的指令，按照人机控制部分的要求控制车体运动及喷漆动作；

[0071] 驱动轮电机52：驱动车轮转动；

[0072] 舵轮电机53：驱动车轮转动；

[0073] 无线遥控接收装置55：接收遥控信号，传递给控制模块。

[0074] 激光瞄准器43：对汽车底盘漆受损进行精确定位。

[0075] 参见图10，人机控制系统在图中部件的功能如下：

[0076] 无线视频传输模块54：BADA无线专用视频信号传输模块，实现监控信号的传输，实时接收装置本体部分视频资料，并送给显示系统

[0077] 显示器58：选用JELA专用视频监视器

[0078] 遥控模块59：将操作输入系统信号发送给装置本体部分，控制装置本体部分的相关操作。

[0079] 操作输入系统60：提供对装置本体部分前进、转向、开关眼帘、喷漆的操作。

[0080] 下面进一步描述本发明的制作过程和方法。

[0081] 参见图7-图9，本发明运动执行机构由智能型汽车底盘喷漆装置车体底盘、舵轮46和后驱动轮47组成，结构与我们现在的家用汽车类似。车轮部分分别由两个直流电机来驱动，舵轮46通过垂直于车轴安装的电机旋转通过自身齿轮带动与车轴相连接的齿轮运动，实现舵轮46旋转；后驱动轮47通过与车轴平行的电机旋转带动齿轮，实现后驱动轮47的旋转。另外，四个轮子上都安装有弹簧减震装置，车轮机构通过车轴安装在车底盘下方。

[0082] 本发明喷漆装置由喷枪、漆壶45、气瓶44、气管以及平动机构组成。其中喷枪和漆壶45是由我们平时给航模喷漆所使用的喷枪和漆壶改装而成，因为平时我们给航模喷漆时都是手动操作，而现在要自动操作，所以我们在喷枪开关利用凸轮原理处加了触发装置，并且在喷漆口安装了电磁阀作为控制总开关。喷漆的漆壶45使用了能承5-6个大气压强的600毫升的碳酸饮料瓶，虽然使用状况良好，但我们还在寻找更好的材料，对它作进一步完善。喷枪、气瓶44和漆壶45之间通过三通管相连接，利用我们在学校学习的物理大气压力原理使气带动漆，实现油漆的高速喷出，实验效果较好。受火车车轮运动原理启发，平动机构由一个直流电机驱动，将直流电机驱动的带连杆的轮盘安装在喷枪运行的轨道的正中间，通过计算这样能够保证喷枪在两个方向的运动时间相等，进而带动喷枪沿设计的直线轨道运动。进一步实现了由车体运动和平移机构运动构成的喷枪全方位喷漆特性。

[0083] 摄像头系统主要介绍摄像头保护装置，它是由直流电机带动一个小的塑料罩(眼帘)40，此塑料罩(眼帘)40要与球型摄像头39的装置的球冠同心，以保证它能顺利地沿球冠运动，并且可以更好地与其封闭，达到保护摄像头39的要求。

[0084] 遥控操作面板、遥控信号接收装置以及车载控制系统是以航模的电路模块为基础，根据喷漆装置控制系统的实际需要改装而成，但在改装的过程中，我们也是通过大量的实验、调试和协作完成的。首先，针对喷漆装置的控制信号需要，我们确定了选用航模控制遥控装置的控制信号通道数和工作范围等技术指标，然后通过不断的市场调查和网上查阅资料，选定了一种最合适的航模，在此基础上开始了改装工作。第一步，利用我们平时学习的电路知识和参阅一些机器人制作书籍，对航模控制电路进行学习；第二步，先对遥控工作范围以及通讯性能进行测试，分别作了有遮挡和无遮挡的通讯实验，都满足了要求；第三步，测试控制电路信号，因为航模控制信号是为原航模定做的，所以我们要想使用，还得把它的那路信号负责那个动作先搞清楚，然后分别对它们进行了记录；第四步，将所有的原线路剪断，按照实验顺序进行了重新安装，并且集成在了一个端子排里，这样便于以后我们安装和调试。第五步，将智能型汽车底盘喷漆装置上的需要被控制的电机和开关的导线也集成安装在一个端子排插头上，确定位置正确后，将两个端子排对接，完成了控制电路的改装。第六步，对新改装完成的控制电路板进行测试。测试成功后，整个控制电路系统安装到智能型汽车底盘喷漆装置系统之中，投入使用。这就是现在我们使用的智能型汽车底盘喷漆装置控制系统部分。

[0085] 无线视频监控系统是受现在的小区智能监控系统和家用汽车的倒车雷达还有公共汽车上的开关门监视系统的启发，确定了使用方案——无线视频传输。也是在经过了资料查询和市场调查后，确定了我们所需要的无线视频收发装置，然后进行了测试和安装，平时不安到本装置上的时候，还可以改装成汽车的倒车视频雷达，一举两得。最后，将家用汽车上的小液晶屏和遥控操作面板集中安装到了自制的小箱子里，既精致、携带操控方便又具有专业气息。

[0086] 本发明的工作过程如下：

[0087] 参见图11，制作(改装)一个遥控车(即喷漆装置本体)，在车上安装一个喷漆系统18，用传输软管和喷漆系统18相连；在遥控车安装一个“带有眼皮”的摄像头39，将摄像头39和监视器通过无线通讯模块传输视频信号；操作人员控制遥控车在修车台下部运动，通过摄像头39监控待喷漆汽车的底盘情况，判定情况后，操作人员通过视频信号，遥控喷漆系统18到达指定位置，再调整喷枪的起始位置，通过激光瞄准器43定位，确定符合要求后，“翻下眼皮”对摄像头39进行保护，准备喷漆。启动喷漆系统18开关进行喷漆，直至完成全部底盘喷漆工作。

[0088] 本发明综合运用了遥控技术、无线通讯技术和视频技术，使得操作人员操作遥控车和摄像头统一协调地进行喷漆操作。解决了针对汽车底盘喷漆这样一个既艰苦、又有可能使操作人发生漆中毒的工作，具有以下特点：

[0089] 1、运用遥控技术实现了智能型汽车底盘喷漆装置的运动控制以及油漆喷枪的位置控制。

[0090] 2、通过气体力学原理，制作车载喷漆装置，使装置行动更灵活。

[0091] 3、运用无线视频监控技术实时监控被控目标，使操作人员及时掌控被控目标的情况。

[0092] 4、在对智能型汽车底盘喷漆装置运动控制和摄像监控综合运用基础上，操作人员及时的实施对被控目标的喷漆操作。