高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于公路劃線設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在高速公路飛速發(fā)展的時(shí)代，其劃線作為必要的工作環(huán)節(jié)受到了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛關(guān)注，目前國內(nèi)多數(shù)的劃線工作由工人手動(dòng)完成，極少數(shù)由人工劃線車來完成。人工劃線車采用手動(dòng)控制，工作時(shí)人坐在劃線車上駕駛，根據(jù)參照物沿固定路線行進(jìn)，并控制噴槍和刷子等工具進(jìn)行劃線工作，整個(gè)過程需要工人全程參與。這種劃線車存在的缺點(diǎn)是:
(I)人工劃線需要找固定的參照物，極易產(chǎn)生視覺疲勞；(2)工人劃線效率相對(duì)較低，并且質(zhì)量參差不齊；(3)高速公路工作條件惡劣，夏季太陽暴曬下路面溫度極高，且周圍一般荒無人煙，工人容易出現(xiàn)事故，影響工程進(jìn)度；(4)操作復(fù)雜，對(duì)工人水平要求較高，需要工人同時(shí)熟練掌握駕駛和劃線技術(shù)，人工成本相對(duì)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種工作簡單快捷且工作效率相對(duì)較高的高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置及其控制方法。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置，其特征在于包括支撐板、設(shè)置于支撐板前側(cè)底部的承重萬向輪、設(shè)置于支撐板后側(cè)底部的驅(qū)動(dòng)輪及設(shè)置于支撐板上部的PLC控制器、電源、油漆噴涂機(jī)構(gòu)、攝像頭和超聲波傳感器，其中驅(qū)動(dòng)輪分別通過雙軸承支撐架固定于支撐板的底部，雙軸承支撐架的內(nèi)側(cè)分別通過聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過線路與PLC控制器相連，超聲波傳感器通過固定架分別設(shè)置于支撐板前端的兩側(cè)，該超聲波傳感器的探測方向分別指向高速公路的兩側(cè)，并且該超聲波傳感器分別通過線路與PLC控制器相連，支撐板前后兩側(cè)的固定架上分別設(shè)有用于實(shí)時(shí)觀察劃線狀況的攝像頭，該攝像頭分別通過線路與PLC控制器相連，支撐板的后側(cè)設(shè)有用于監(jiān)測噴涂油漆劃線均勻性的色差傳感器，該色差傳感器通過線路與PLC控制器相連，電源通過線路與PLC控制器相連，該電源用于為整個(gè)系統(tǒng)提供電能，油漆噴涂機(jī)構(gòu)主要由油漆罐升降架、升降聯(lián)軸器、升降電機(jī)、高壓噴漆罐、噴漆罐夾緊件、調(diào)節(jié)擋板、調(diào)節(jié)電機(jī)、后擋板和螺桿構(gòu)成，油漆罐升降架固定于支撐板上，在油漆罐升降架的頂部設(shè)有轉(zhuǎn)軸向下的升降電機(jī)，該升降電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過升降聯(lián)軸器與螺桿連接，油漆罐升降架上設(shè)有與螺桿平行設(shè)置的滑動(dòng)導(dǎo)軌，該滑動(dòng)導(dǎo)軌上設(shè)有與滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合且與螺桿螺接的噴漆罐夾緊件，高壓噴漆罐固定于噴漆罐夾緊件上，高壓噴漆罐的噴頭向下，在噴頭上設(shè)有扇形噴嘴，扇形噴嘴與噴頭之間設(shè)有壓力閥，扇形噴嘴的兩側(cè)分別設(shè)有用于調(diào)節(jié)劃線寬度的調(diào)節(jié)擋板，該調(diào)節(jié)擋板通過設(shè)置于支撐板上的調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，扇形噴嘴的后側(cè)設(shè)有用于防止油漆疊壓的后擋板，升降電機(jī)和調(diào)節(jié)電機(jī)分別通過線路與PLC控制器相連，PLC控制器通過無線信號(hào)及圖像傳輸裝置與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線雙向通信。
[0005]本發(fā)明所述的高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置的控制方法，其特征在于具體步驟為:以路基或路兩邊的欄桿為參照物，根據(jù)超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波的時(shí)間差設(shè)定距離，通過改變兩個(gè)超聲波傳感器的時(shí)間參數(shù)來判斷劃線裝置行進(jìn)路線的位置，當(dāng)時(shí)間參數(shù)與設(shè)定參數(shù)不符合時(shí)，該時(shí)間參數(shù)經(jīng)過PLC控制器處理后由PLC控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)左右驅(qū)動(dòng)輪的微調(diào)，進(jìn)而確保劃線裝置行進(jìn)于合適的路線上，然后通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)電機(jī)帶動(dòng)調(diào)節(jié)擋板至適當(dāng)?shù)膭澗€寬度，再啟動(dòng)升降電機(jī)使高壓噴漆罐向下移動(dòng)，在扇形噴嘴與噴頭之間的壓力閥通過支撐板限位后會(huì)打開閥門將油漆噴出，劃線裝置勻速行進(jìn)并通過超聲波傳感器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)微調(diào)確保劃線裝置始終位于合適的行進(jìn)路線上以完成整個(gè)劃線過程。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:(1)不需要提前架設(shè)參照物，工作簡單快捷；(2)解決了工人工作效率低下，容易疲勞人為出錯(cuò)的問題，能夠大大加快工程進(jìn)度；(3)劃線全程只需人工上位機(jī)監(jiān)控，不需要工人在惡劣的條件下工作，大大減少了工人損傷；(4)本劃線裝置操作簡單，技術(shù)要求低，減少了人工成本，進(jìn)而降低了運(yùn)行費(fèi)用。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的線路模塊圖。
[0008]圖面說明:1、支撐板，2、承重萬向輪，3、驅(qū)動(dòng)輪，4、PLC控制器，5、電源，6、油漆噴涂機(jī)構(gòu)，7、攝像頭，8、超聲波傳感器，9、雙軸承支撐架，10、聯(lián)軸器，11、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12、固定架，13、油漆罐升降架，14、升降聯(lián)軸器，15、升降電機(jī)，16、高壓噴漆罐，17、噴漆罐夾緊件，18、調(diào)節(jié)擋板，19、調(diào)節(jié)電機(jī)，20、后擋板，21、螺桿，22、滑動(dòng)導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0009]結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體內(nèi)容。如圖1-2所示，一種高速公路無人駕駛遠(yuǎn)程控制自動(dòng)劃線裝置，包括支撐板1、設(shè)置于支撐板I前側(cè)底部的承重萬向輪2、設(shè)置于支撐板I后側(cè)底部的驅(qū)動(dòng)輪3及設(shè)置于支撐板I上部的PLC控制器4、電源5、油漆噴涂機(jī)構(gòu)6、攝像頭7和超聲波傳感器8，其中驅(qū)動(dòng)輪3分別通過雙軸承支撐架9固定于支撐板I的底部，雙軸承支撐架9的內(nèi)側(cè)分別通過聯(lián)軸器10與驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的轉(zhuǎn)軸相連，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)11通過線路與PLC控制器4相連，超聲波傳感器8通過固定架12分別設(shè)置于支撐板I前端的兩側(cè)，該超聲波傳感器8的探測方向分別指向高速公路的兩側(cè)，并且該超聲波傳感器8分別通過線路與PLC控制器4相連，支撐板I前后兩側(cè)的固定架12上分別設(shè)有用于實(shí)時(shí)觀察劃線狀況的攝像頭7，該攝像頭7分別通過線路與PLC控制器4相連，支撐板I的后側(cè)設(shè)有用于監(jiān)測噴涂油漆劃線均勻性的色差傳感器，該色差傳感器通過線路與PLC控制器4相連，電源5通過線路與PLC控制器4相連，該電源5用于為整個(gè)系統(tǒng)提供電能，油漆噴涂機(jī)構(gòu)6主要由油漆罐升降架13、升降聯(lián)軸器14、升降電機(jī)15、高壓噴漆罐16、噴漆罐夾緊件17、調(diào)節(jié)擋板18、調(diào)節(jié)電機(jī)19、