定日镜清洗车的自动追镜系统及方法与流程

本发明涉及定日镜清洗，特别是涉及一种定日镜清洗车的自动追镜系统及方法。

背景技术：

1、定日镜清洗车在清洗定日镜过程中，在进入定日镜清洗范围之前、进入定日镜清洗范围之中，即将离开定日镜清洗范围的三个阶段中，需要不停调节清洗装置与定日镜之间的位置关系。由于定日镜安放的镜厂路面情况恶劣，定日镜清洗车在行进过程中，会出现颠簸、倾斜等情况，对于调节清洗装置与定日镜之间的位置达到最佳的清洗位置，带来很大困难。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种定日镜清洗车的自动追镜系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现清洗装置与定日镜相对位置的自动调节，提高调节效率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种定日镜清洗车的自动追镜系统，包括车身支架、对位调节模块、自动检测模块和控制器，所述对位调节模块安装于所述车身支架上，且所述对位调节模块用于连接清洗装置，所述自动检测模块安装于所述清洗装置的一侧，并用于检测所述清洗装置与定日镜的相对位置关系，所述对位调节模块和所述自动检测模块均与所述控制器电连接，所述自动检测模块将检测到的位置信息传递至所述控制器，并使所述控制器控制所述对位调节模块动作，以调节所述清洗装置相对于所述定日镜的位置与角度。

4、优选的，所述自动检测模块包括设置于所述清洗装置的运行方向前方且沿所述清洗装置的高度方向排列的入镜测距传感器组件、镜中测距传感器组件和卡位测距传感器组件、对位测距传感器组件，以及设置于所述清洗装置的运行方向后方的出镜测距传感器组件。

5、优选的，所述入镜测距传感器组件包括上入镜测距传感器和下入镜测距传感器，所述上入镜测距传感器安装于所述清洗装置上半部的中部，所述下入镜测距传感器安装于所述清洗装置下半部的中部，且所述上入镜测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离等于所述下入镜测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离，并大于所述镜中测距传感器组件的检测端与所述清洗装置之间的距离，所述控制器根据所述上入镜测距传感器的检测端与所述定日镜之间的距离是否等于所述下入镜测距传感器的检测端与所述定日镜之间的距离，控制所述对位调节模块调整所述清洗装置的角度。

6、优选的，所述镜中测距传感器组件包括上镜中测距传感器和下镜中测距传感器，所述上镜中测距传感器和下镜中测距传感器均位于所述上入镜测距传感器和下入镜测距传感器之间，且所述上镜中测距传感器位于所述下镜中测距传感器的上方，所述上镜中测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离等于所述下镜中测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离，所述上镜中测距传感器和所述下镜中测距传感器均检测到所述定日镜时，所述清洗装置进入镜中阶段。

7、优选的，所述卡位测距传感器组件包括上卡位测距传感器和下卡位测距传感器，所述上卡位测距传感器安装于所述清洗装置一侧的上端，所述下卡位测距传感器安装于所述清洗装置一侧的下端，且所述上卡位测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离等于所述下卡位测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离，并小于所述入镜测距传感器组件的检测端与所述清洗装置之间的距离，所述镜中测距传感器组件和所述对位测距传感器组件均检测到所述定日镜，且所述上卡位测距传感器和所述下卡位测距传感器均检测不到所述定日镜时，所述清洗装置覆盖所述定日镜，所述控制器根据所述上卡位测距传感器和所述下卡位测距传感器是否检测到所述定日镜，控制所述对位调节模块调整所述清洗装置的高度。

8、优选的，所述对位测距传感器组件包括上对位测距传感器和下对位测距传感器，所述上对位测距传感器靠近所述上卡位测距传感器安装，所述下对位测距传感器靠近所述下卡位测距传感器安装，且所述上对位测距传感器和所述下对位测距传感器均位于所述上卡位测距传感器和所述下卡位测距传感器之间，所述上对位测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离等于所述下对位测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离，并小于所述入镜测距传感器组件的检测端与所述清洗装置之间的距离。

9、优选的，所述出镜测距传感器组件包括上出镜测距传感器和下出镜测距传感器，所述上出镜测距传感器安装于所述清洗装置上半部的中部，所述下出镜测距传感器安装于所述清洗装置下半部的中部，且所述上出镜测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离等于所述下出镜测距传感器的检测端与所述清洗装置之间的距离，所述上出镜测距传感器和所述下出镜测距传感器均检测到所述定日镜时，所述清洗装置进入出镜阶段，所述控制器根据信号控制所述对位调节模块带动所述清洗装置复位。

10、优选的，所述对位调节模块包括摆动机构、伸缩机构、升降机构、回转机构、水平机械臂、竖直机械臂和固定机械臂，所述固定机械臂的下端安装于所述车身支架上，并与所述回转机构连接，所述回转机构带动所述固定机械臂绕竖直方向转动，所述固定机械臂的上端与所述水平机械臂的一端铰接，所述水平机械臂的另一端通过所述摆动机构连接所述清洗装置，所述摆动机构带动所述清洗装置摆动，所述伸缩机构安装于所述水平机械臂上，并带动所述水平机械臂伸缩，所述竖直机械臂的下端安装于所述车身支架上，且所述竖直机械臂的上端转动连接所述水平机械臂的中部，所述升降机构安装于所述竖直机械臂上，并带动所述竖直机械臂升降；所述摆动机构处安装有一摆动位置传感器，所述摆动位置传感器用于测量所述摆动机构控制摆动的角度，所述伸缩机构处安装有一伸缩位置传感器，所述伸缩位置传感器用于测量所述伸缩机构控制伸缩的长度，所述升降机构处安装有一升降位置传感器，所述升降位置传感器用于测量所述升降机构控制升降的高度，所述回转机构处安装有一回转位置传感器，所述回转位置传感器用于测量所述回转机构控制回转的角度。

11、本发明还提供了一种定日镜清洗车的自动追镜方法，使用上述技术方案中任一项所述的定日镜清洗车的自动追镜系统，包括以下步骤：

12、s1.入镜阶段，定日镜清洗车带动清洗装置自定日镜的一侧向靠近定日镜的方向移动，直至上入镜测距传感器和下入镜测距传感器均检测到定日镜并将信号传递至控制器，控制器根据上入镜测距传感器的检测端与定日镜之间的距离，以及下入镜测距传感器的检测端与定日镜之间的距离计算摆动机构需要带动清洗装置摆动的角度，使清洗装置与定日镜相对平行；

13、s2.镜中阶段，上镜中测距传感器和下镜中测距传感器均检测到定日镜并将信号传递至控制器，包括：

14、s21.实现清洗装置与定日镜平行，控制器通过比较上镜中测距传感器的检测端与定日镜之间、下镜中测距传感器的检测端与定日镜之间的距离，以及上卡位测距传感器的检测端与定日镜之间、下卡位测距传感器的检测端与定日镜之间的距离，以及上对位测距传感器的检测端与定日镜之间、下对位测距传感器的检测端与定日镜之间的距离，以及上出镜测距传感器的检测端与定日镜之间、下出镜测距传感器的检测端与定日镜之间的距离，再次计算摆动机构需要带动清洗装置摆动的角度，确认清洗装置与定日镜平行；

15、s22.实现全覆盖，当上卡位测距传感器和上对位测距传感器同时检测到定日镜时，定日镜的上端高于清洗装置的上端，控制器根据信号控制升降机构执行上升动作，直至上卡位测距传感器和下卡位测距传感器均无法检测到定日镜，且上对位测距传感器和下对位测距传感器均检测到定日镜，此时，清洗装置实现对定日镜的全覆盖；当下卡位测距传感器和下对位测距传感器同时检测到定日镜时，定日镜的下端低于清洗装置的下端，控制器根据信号控制升降机构执行下降动作，直至上卡位测距传感器和下卡位测距传感器均无法检测到定日镜，且上对位测距传感器和下对位测距传感器均检测到定日镜，此时，清洗装置实现对定日镜的全覆盖；

16、s23.调整清洗装置和定日镜之间的清洗距离，控制器采集任意测距传感器的测距信号与设定的清洗距离进行比较，若采集到的实际距离大于控制器设定的清洗距离，伸缩机构控制清洗装置伸出，若实际距离小于控制器设定的清洗距离，伸缩机构控制清洗装置缩回，直至实际距离等于设定的清洗距离；

17、s3.出镜阶段，当只有上出镜测距传感器和下出镜测距传感器检测到定日镜时，此时清洗装置离开定日镜的清洗范围，控制器根据信号控制对位调节模块带动清洗装置复位。

18、优选的，s1中，摆动机构需要带动清洗装置摆动角度α的计算公式为：

19、α=arctan((lb1-lb2)/lb0)，

20、其中，lb1为上入镜测距传感器的安装点与定日镜之间的直线距离，lb2为下入镜测距传感器的安装点与定日镜之间的直线距离，lb0为上入镜测距传感器与下入镜测距传感器之间的直线距离；

21、s2中还包括运动补偿，运动补偿包括：

22、防撞权限保护补偿，控制器接收到任意测距传感器采集到的实际距离小于设定距离，控制器控制伸缩机构带动清洗装置缩回，同时，升降机构、摆动机构和回转机构停止工作，直至控制器接收到任意测距传感器采集到的实际距离大于安全距离，伸缩机构停止动作；

23、摆动运动补偿升降运动，升降机构带动清洗装置上升时，摆动机构带动清洗装置逆时针摆动，升降机构带动清洗装置下降时，摆动机构带动清洗装置顺时针摆动，摆动的角速度与升降的线速度符合以下公式：

24、，

25、其中，d1为竖直机械臂的实时长度，g1为固定机械臂的固定长度，g2为水平机械臂的固定长度，∠a1为摆动位置传感器反馈的角度；

26、升降运动补偿伸缩运动，当伸缩机构带动清洗装置向靠近定日镜的方向伸出时，升降机构带动清洗装置下降，下降的线速度与伸出的线速度成比例调整；当伸缩机构带动清洗装置向远离定日镜的方向缩回时，升降机构带动清洗装置上升，上升的线速度与缩回的线速度成比例调整；

27、s2中还包括趋势校正，趋势校正包括：

28、首先，采用位置控制方法，根据任意测距传感器反馈信号，通过控制器计算运动的目标位置，摆动机构、伸缩机构和升降机构按照计算出的位置，进行相应的运动；

29、然后，实时根据测距传感器反馈的信号判断，实际运动是否正确，并在接近目标位置时进行降速运动；

30、最后，在目标位置附近设置一误差区间，当清洗装置进入这个误差区间内，表示清洗装置已经达到目标位置，相应运动停止。

31、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

32、本发明提供的定日镜清洗车的自动追镜系统及方法，对位调节模块用于连接清洗装置，以对清洗装置的位置和角度调节，使清洗装置与定日镜平行，并能够对定日镜进行全覆盖，同时使清洗装置与定日镜处于最佳清洗距离，提高定日镜的清洗效果，自动检测模块安装于清洗装置的一侧，并用于检测清洗装置与定日镜的相对位置关系，以根据实际情况对清洗装置进行调整，对位调节模块和自动检测模块均与控制器电连接，自动检测模块能够将检测到的位置信息传递至控制器，并使控制器控制对位调节模块动作，以调节清洗装置相对于定日镜的位置与角度，能够代替人工操作，实现清洗装置的自动调整，降低劳动成本，提高清洗效率，同时实时自动调整能够降低定日镜清洗车的驾驶难度。