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用于自动化移动喷射器的主动喷射调整的制作方法

2022-07-14 05:19:06 来源:中国专利 TAG:

用于自动化移动喷射器的主动喷射调整
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年12月6日提交的名称为“用于自动移动喷漆器的主动喷射重叠调整”的第62/944,703号美国临时申请的优先权,并要求于2020年1月16日提交的名称为“用于自动化移动喷射器的非喷射区域识别和导航”的第62/962,005号美国临时申请的优先权,它们的公开的全部内容通过引用并入本文。


背景技术:

3.本公开总体上涉及移动式流体喷射系统。更具体地,本公开涉及自动化移动喷漆系统。
4.流体喷射系统产生雾化流体喷射扇,并将喷射扇应用于表面。喷射扇典型地处于水平定向或竖直定向。在水平定向上,扇以竖直遍历扫过表面。在竖直定向上,扇以水平遍历扫过表面。这样,喷射扇定向成正交于扫掠方向。典型地,用户操作喷枪将流体施加到表面。
5.自动化喷漆系统典型地用于给部件,诸如门和面板喷漆。自主喷漆系统利用在三维空间中移动的机器人臂将油漆施加到部件。机器人臂很复杂,并且需要多个关节来提供涂覆部件所需的自由度。此外,由于机器人臂的基座固定在工厂地板上,所以机器人臂需要部件移动到机器人臂能够到达部件的位置。


技术实现要素:

6.根据本公开的一个方面,一种配置成将流体喷射到目标表面上的自动化移动喷射器包括:移动基座;由移动基座支撑的喷射模块,该喷射模块可相对于基座和目标表面沿着竖直轴线移动,并且配置为产生用于施加在目标表面上的流体喷射;至少一个前传感器,其定向为在ams的行进路径上进行前瞻,并生成关于到行进路径中的物体的距离的前瞻数据;和控制模块,其配置为从至少一个前传感器接收前瞻数据,确定到目标表面的终点的距离,并基于到物体的距离控制ams相对于目标表面的移位。控制模块配置为动态地调整ams相对于目标表面移位的重叠距离,使得施加到目标表面的最终正交条带处于目标表面的终点处。
7.根据本公开的附加或可替代方面,一种用自动化移动喷射器将流体喷射到目标表面上的方法包括:根据沿墙例程用ams将喷射流体施加到目标表面,其中ams的控制模块使ams相对于目标表面横向地移位施加到目标表面的每个条带之间的初始重叠距离;由控制模块确定到目标表面的终点的操作距离;由控制模块将操作距离与阈值进行比较;以及由控制模块基于指示操作距离等于或小于阈值的比较来启动动态重叠例程。在动态重叠例程期间,控制模块配置为将初始重叠距离动态地调整为动态重叠距离,并在动态重叠例程期间使ams相对于目标表面横向地移位动态重叠距离,使得施加到目标表面的最终正交喷射被设置在目标表面的终点处。
8.根据本公开的另一个附加或可替代方面,一种配置成将流体喷射到目标表面上的
自动化移动喷射器(ams)包括:具有横向轴线和纵向轴线的移动基座;使移动基座移动的驱动系统;由移动基座支撑的喷射模块,该喷射模块可相对于基座沿着竖直轴线移动,该喷射模块包括喷嘴,该喷嘴配置为朝向目标表面纵向地喷射流体;一个或多个指示器传感器,其配置为感测ams遇到的第一指示器,并基于所感测的第一指示器生成第一指示器数据;和控制电路。控制电路配置为经由驱动系统沿着目标表面驱动ams,基于第一指示器数据检测目标表面中的非喷射区域,并且基于第一指示器数据基于相对于非喷射区域控制由ams的喷射。
9.根据本公开的又一个附加或可替代方面,一种喷射系统包括:相对于目标表面的非喷射区域设置的至少一个指示器和配置成将流体喷射到目标表面上的自动化移动喷射器(ams)。ams包括具有横向轴线和纵向轴线的移动基座;移动移动基座的驱动系统;由移动基座支撑的喷射模块,该喷射模块可相对于基座沿着竖直轴线移动,该喷射模块包括喷嘴,该喷嘴配置为朝向目标表面纵向地喷射流体;指示器传感器,其配置为感测至少一个指示器并生成关于至少一个指示器的指示器数据;和控制电路。控制电路配置为经由驱动系统沿着目标表面驱动ams,基于指示器数据检测目标表面中的非喷射区域,并且基于指示器数据,控制由ams的喷射,使得ams不向非喷射区域施加流体喷射。
10.根据本公开的又一个附加或可替代方面,一种方法包括:在第一横向方向上相对于目标表面横向地移位自动化移动喷射器(ams);当ams的喷射模块相对于目标表面移位时,从ams的喷射模块将流体喷射至目标表面上;由ams的指示器传感器感测设置在目标表面的非喷射区域附近的指示器;以及由ams的控制模块基于指示器传感器感测到指示器来停止喷射。
附图说明
11.图1a是自动化移动喷射系统的等轴视图。
12.图1b是自动化移动喷射器的侧视图。
13.图1c是自动化移动喷射器的俯视平面示意图。
14.图1d是竖直流体条带的示意图。
15.图2a是自动化移动喷射器的俯视平面示意图。
16.图2b是喷射区域的示意图,其示出了非喷射区域和指示器。
17.图3是另一个自动化移动喷射器的等轴视图。
18.图4是示出自动化移动喷射方法的流程图。
19.图5是示出重叠调整方法的流程图。
20.图6是示出自动化移动喷射方法的流程图。
具体实施方式
21.图1a是自动化移动喷射系统10的等轴视图。图1b是自动化移动喷射器(ams)12的示意性侧视图。图1c是ams 12的俯视平面示意图;图1d是竖直流体条带的示意图。图1a至图1d将被一起讨论。自动化移动喷射系统10包括ams 12和流体供应源14,以及指示器54。ams 12包括喷射模块16、基座18、支撑件20、传感器22、控制模块24、轮子26、轮子驱动装置28、施加器驱动装置30和用户界面32。喷射模块16包括喷射主体34和喷嘴36。传感器22包括距离
传感器38和指示器传感器40。距离传感器38包括墙壁传感器38a和路径传感器38b。控制模块24包括存储器42和控制电路44。流体供应源14包括贮存器46、泵48和供应软管50。ams 12包括相对于ams 12定义的纵向轴线x-x、横向轴线y-y和竖直轴线z-z。
22.ams 12为移动车辆,其配置为将流体,诸如油漆、底漆、清漆、水、油、着色剂、罩面漆、涂料和溶剂等,施加到目标表面上,比如表面54上。除其他选项外,示例表面可以是内部表面(比如内墙)或外部表面(比如建筑物)。在所示的示例中,ams 12为移动地面车辆。
23.基座18支撑ams 12的各种部件。基座18可以由任何期望的材料制成,用于容纳和/或支撑ams 12的各种部件。例如,基座18可以由金属和/或复合材料制成。在一些示例中,基座18被加重以防止ams 12在操作期间倾斜。轮子26设置在基座18上,并向基座18提供原动力。轮子26定向成平行于被喷射的表面52驱动ams 12。轮子驱动装置28设置在基座18中,并可操作地连接到轮子26。如图所示,每个轮子26与单独的轮子马达32相关联。每个轮子马达32单独地控制每个轮子26,以驱动ams 12的横向移动,并使ams 12转弯。在一些示例中,ams 12通过滑移转向技术转向,而在其他示例中,ams 12通过轮子26重新定向以面向各种驱动方向来转向。轮子驱动装置28可以为用于驱动轮子26的任何合适的马达,诸如dc马达、步进马达、气动马达、气体提供动力的马达、有刷马达、无刷马达或任何其他期望的马达。在轮子驱动装置28为气动的情况下,基座18可以支撑空气压缩机,以提供压缩空气来驱动轮子驱动装置28。虽然ams 12被描述为包括轮子26,但是应当理解,ams 12可以包括任何期望形式的运动力。例如,ams 12可以包括履带或轮子和履带的组合,等等。
24.支撑件20从基座18延伸。喷射模块16骑在支撑件20上并由其支撑。喷射模块16通过支撑件20由基座18支撑。支撑件20支撑喷射模块16,使得喷射模块16可以沿着轴线z-z竖直地移动,同时被阻止相对于支撑件20沿着轴线x-x或轴线y-y移动。在一个示例中,支撑件20包括接收从喷射模块16延伸的突起的凹槽。应当理解,喷射模块16可以被支撑在支撑件20内,并且可以以任何期望的方式沿着支撑件20平移。
25.施加器驱动装置30可操作地与喷射模块16相关联,并配置为相对于支撑件20和表面52沿着轴线z-z驱动喷射模块16,以将流体条带施加到表面52。在一些示例中,喷射器驱动装置30沿着轴线z-z与喷射模块16一起移位。例如,施加器驱动装置30可以包括一个或多个马达,比如电动马达,马达配置为驱动与由支撑件20形成或在支撑件20内形成的凹槽通过接口接合的齿轮。然而,应当理解,施加器驱动装置30可以为适于沿着轴线z-z驱动喷射模块16的任何配置。
26.喷嘴36从喷射主体34向表面52延伸。喷射主体34容纳喷射模块16的其他部件,比如控制阀(未示出)。喷嘴36配置成产生用于施加到表面52的流体喷射。应当理解,喷嘴36可以以任何期望的配置,诸如喷射扇或喷射锥等等,喷出喷射。还应当理解,喷嘴36的期望位置可以包括坐标位置,比如到表面52的距离,以及定向,比如喷嘴36正交于表面52或者相对于表面52成另一角度。在一些示例中,非正交喷射扇提供了令人满意的光洁度。在一些示例中,在每次喷射遍历过程中保持喷射定向。施加到表面52上的罩面漆的质量取决于几个因素,诸如喷嘴36与表面52之间的距离、所需的喷射扇宽度、所施加的涂层厚度、流体类型、喷射压力和喷嘴36中的孔口的大小,以及其他因素。
27.在一些示例中,喷嘴36可以定位在多个位置,以改变喷射扇的定向。例如,喷嘴36可以竖直地定向喷射扇,使得喷射扇沿着竖直轴线z-z伸长。在这样的示例中,喷射模块16
可以在竖直轴线z-z上保持静止,并且ams 12可以沿着轴线y-y并且相对于表面52平移,以施加水平流体条带。喷嘴36可以定位成水平地定向喷射扇,使得喷射扇沿着横向轴线y-y伸长。在这样的示例中,ams 12在轴线y-y上保持静止,并且喷射模块16沿着轴线z-z平移,以将竖直的流体条带施加到表面52。在一些示例中,喷嘴36可在竖直扇定向与水平扇定向之间旋转。
28.在ams 12包括控制阀的示例中,控制阀控制喷嘴36的流体喷射的射出。控制阀可以为有源控制阀或无源控制阀。例如,当阀被有源控制时,控制模块24可以使阀移位打开以允许喷射。当阀被有源控制时,流体压力会导致阀移位打开。控制阀可以通信地连接到控制模块24,以接收来自控制模块24的命令。控制阀可以在关闭位置与打开位置之间移位,在关闭位置,流体不能流向喷嘴36,在打开位置,流体流向喷嘴36以作为喷射喷出。例如,控制阀可以包括延伸到喷嘴36中的座的针(未示出)和用于致动针的致动器(未示出)。在一些示例中,ams 12不包括控制阀,使得每当泵48提供加压流体时,喷嘴36就产生喷射扇。泵48和/或控制阀可以可操作地连接到控制模块24,使得控制模块24控制ams 12的喷射。
29.控制模块24配置为存储软件、实现功能和/或处理指令。控制模块24配置成执行本文讨论的任何功能,包括接收来自本文提到的任何传感器的输出,检测本文提到的任何状况或事件,以及控制本文提到的任何部件的操作。控制模块24可以为用于控制ams 12的部件的操作、收集数据、处理数据等的任何合适的配置。例如,控制模块24可以从传感器22接收传感器数据,产生驱动命令,将驱动命令发送到轮子驱动装置28以引起ams12的移动,生成喷射命令以引起喷射模块16发射流体喷射,控制喷射模块16沿着竖直轴线z-z的移动,以及基于接收的数据执行例程,等等。
30.控制模块24可以由位于基座18内或ams 12上其他位置处的各种控制器形成。应当理解,控制模块24可以包括硬件、固件和/或存储的软件,并且控制模块24可以全部或部分安装在一个或多个板上。控制模块24可以为适于根据本文描述的技术操作的任何类型的。虽然控制模块24被图示为单个单元,但是应当理解,控制模块24可以跨一个或多个板设置。在一些示例中,控制模块24可以实现为多个分立的电路子组件。
31.控制模块24可以经由有线和/或无线通信,诸如串行通信(例如rs-232、rs-485或其他串行通信)、数字通信(例如以太网)、wifi通信、蜂窝通信或其他有线和/或无线通信,进行通信。存储器42配置为存储软件,当由控制电路44执行时,该软件使得ams 12和流体供给源14执行指令并将流体施加到表面。例如,控制电路44可以包括微处理器、控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他等效的分立或集成逻辑电路中的一者或多者。
32.控制模块24可以配置成在操作期间存储信息。在一些示例中,存储器42被描述为计算机可读存储介质。在一些示例中,计算机可读存储介质可以包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以表示存储介质不包含在载波或传播信号中。在一些示例中,存储器42为临时存储器,意味着存储器42的主要目的不是长期存储。在一些示例中,存储器42被描述为易失性存储器,意味着当控制模块24的动力关闭时,存储器42不保持存储的内容。在一些示例中,存储器42还包括一个或多个计算机可读存储介质。存储器42可以配置成比易失性存储器存储更大量的信息。存储器42还可以配置用于信息的长期存储。在一些示例中,存储器42包括非易失性存储元件。
33.用户界面32可以为使用户能够与控制模块24交互的任何图形和/或机械界面。例如,用户界面32可以实现在用户界面32的显示装置上显示的图形用户界面,用于向用户呈现信息和/或从用户接收输入。用户界面32可以包括图形导航和控制元件,诸如在显示装置上呈现的图形按钮或其他图形控制元件。在一些示例中,用户界面32包括物理导航和控制元件,诸如物理启动的按钮或其他物理导航和控制元件。通常,用户界面32可以包括可以使用户能够与控制模块24交互的任何输入和/或输出装置和控制元件。在一些示例中,用户界面32可以集成到ams 12中。例如,用户界面32可以形成在壳体24上,以便于用户使用。在一些示例中,用户界面32可以远离ams 12,并且通信地连接到控制模块24。用户界面32可以经由有线或无线通信与控制模块24通信。例如,用户界面32可以为与控制模块24通信的远程计算装置,诸如智能手机或平板电脑等。
34.传感器22配置成感测相对于ams 12的墙壁和其他结构和特征。应当理解,传感器22可以包括一个或多个距离传感器、位置传感器、惯性传感器、接近传感器和/或光学传感器。例如,传感器22可以包括接近传感器、雷达换能器、振动回波测距仪(包括超声波和/或声学测距仪)、激光测距仪、磁力计、雷达、激光雷达、gps接收器芯片、加速度计、陀螺仪、罗盘和/或照相机中的一者或多者。传感器22为ams 12生成传感器数据,并将传感器数据提供给控制模块24。控制模块24从传感器22接收传感器数据,并配置成至少部分基于传感器数据来控制ams 12的移动和喷嘴36的喷射。传感器22可以为用于生成关于ams 12的行进路径中的特征的信息的任何合适的配置。例如,传感器22中的各个传感器可以朝向表面52定向,可以沿着ams 12的行进路径上的轴线y-y定向,可以在这两个方向之间定向,或者可以设置在用于生成数据的任何其他定向。
35.距离传感器38配置成生成关于物体和特征相对于ams 12的距离数据。在一些示例中,距离传感器38可以朝向表面52定向。在一些示例中,距离传感器38可以定向为在ams 12的行进路径上进行前瞻。应当理解,ams 12可以包括设置在各种定向处的多个距离传感器,以生成距离数据。
36.墙壁传感器38a为朝向表面52的距离传感器。墙壁传感器38a可以向控制模块24提供关于喷嘴36相对于表面52的位置和定向的相关位置信息。在一些示例中,ams 12包括与喷嘴36隔开的两个墙壁传感器38a。然而,应当理解,ams 12可以包括两个以上的墙壁传感器38a。在一些示例中,多个墙壁传感器38a在喷嘴36的相对侧上相对于喷嘴36等距隔开。然而,应当理解,墙壁传感器38a的位置对于控制模块24是已知的,使得墙壁传感器38a可以设置在ams 12上适于生成关于到表面52的间距的距离数据的任何期望的位置处。在一些示例中,墙壁传感器38a相对于喷嘴44是非等距的。
37.路径传感器38b为距离传感器,其定向为从ams 12前瞻以检测ams12的行进路径中的特征。例如,路径传感器38b可以检测表面52中的变化,诸如凸起或与另一表面的相交。在一些示例中,ams 12包括设置在各种定向处的多个路径传感器38b。例如,ams 12可以包括定向为沿着ams 12的行进路径中的轴线y-y观察的一个或多个路径传感器38b,这样的路径传感器38b也可以被称为前传感器。ams 12还可以包括定向为沿着轴线x-x与轴线y-y之间的定向观察的一个或多个路径传感器38b,这样的路径传感器38b可以被称为中间传感器。路径传感器38b配置成生成关于到ams 12正在接近的特征的间距的距离数据,比如到表面52中形成的空隙或表面52的尽头(比如墙壁相交的地方)的距离。
38.指示器传感器40为配置成检测指示器54的存在并生成关于指示器54的存在的指示器数据的传感器。在一些示例中,ams 12包括配置成感测各种指示器54的多个指示器传感器40。指示器传感器40配置成检测指示器54的存在,并生成关于指示器54的存在的信号。指示器传感器40可以设置在ams 12上适于感测指示器54的任何期望位置。例如,指示器传感器40可以设置在基座18上或基座18中,可以安装到喷射模块16,或者可以设置在任何其他合适的位置。在指示器传感器40安装到喷射模块16的示例中,指示器传感器40可以与喷射模块16一起竖直地行进。
39.指示器传感器40可以包括光学传感器和接近传感器中的任何一者或多者,等等。在指示器传感器40为光学传感器的示例中,光学传感器可以定向为在ams 12和/或喷射模块16的行进路径上进行前瞻。例如,光学传感器可以安装到喷射模块16,以与喷射模块16一起行进,并且可以定向为在喷射模块16的行进路径上进行前瞻,使得光学传感器在喷嘴36到达指示器54之前检测指示器54。
40.指示器传感器40可以利用接近传感技术,诸如无源和/或有源射频识别(rfid)传感、近场通信(nfc)、感应式传感、电容式传感或其他接近传感技术。例如,rfid标签可以与指示器54和ams 12中的一者相关联,诸如位于指示器54和ams 12中的一者之上或之内,并且rfid读取器可以与指示器54和ams 12中的另一者相关联。nfc标签可以与指示器54和ams 12中的一者相关联,诸如位于指示器54和ams 12中的一者之上或之内,并且nfc读取器可以与指示器54和ams 12中的另一者相关联。第一感应式或电容式传感部件可以与指示器54和ams 12中的一者相关联,诸如位于指示器54和ams 12中的一者之上或之内,并且第二感应式或电容式传感部件可以与指示器54和ams 12中的另一者相关联。
41.指示器54相对于非喷射区域56定位。当准备用于喷射的地点时,用户可以相对于非喷射区域56放置指示器54。非喷射区域56为目标表面52上不打算施加流体的那些区域。例如,非喷射区域56可以包括空隙,诸如门口和窗户,等等。指示器54位于非喷射区域56附近,以指示非喷射区域56的边界。在一些示例中,指示器54包括配置成存储关于非喷射区域56的信息和/或关于相对于非喷射区域56喷射的指令的电路。例如,指示器54可以提供指令,指示ams 12应该停止在指示器54处并等待来自用户的进一步指令,指示ams 12应该相对于目标表面52横向地移动经过而不喷射,直到遇到另一个指示器54,指示ams 12应该将流体施加到目标表面52的某些部分而不是其他部分(诸如窗户的上方和下方,其中信息包括窗户的尺寸和位置),等等。
42.指示器54可以为垫、圆盘或放置在地面上的其他物体。在所示的示例中,指示器54放置在邻近非喷射区域56的地面上。垫可以包括标记,诸如嵌入垫内的接近传感器部件。在这样的示例中,垫为支撑传感器部件60的支撑件58部件,传感器部件60可以包括电路。例如,诸如rfid标签或rfid读取器的rfid部件、诸如nfc标签或nfc读取器的nfc部件或感应式感测部件可以作为传感器部件60嵌入到垫中。在一些示例中,指示器54可以由配置为由指示器传感器40感测的材料形成。例如,指示器54可以由金属部件形成或包括金属部件,金属部件配置成由形成指示器传感器40的磁性传感器感测,比如在指示器54为金属板或包括金属元件的情况下。指示器传感器40配置成感测标记并基于该检测生成指示器数据。在一些示例中,ams 12配置成行进经过指示器54上方来感测指示器54。
43.流体供应源14储存流体并向ams 12提供流体以施加到表面52。虽然流体供应源14
被示出设置在ams 12的外部,但是应当理解,在一些示例中,流体供应源14可以在ams 12上(on-board)。例如,贮存器46和泵48可以设置在ams 12的壳体24中。
44.贮存器46配置成存储大量流体。泵48设置在贮存器46上,并配置成将流体从贮存器46中抽出,对流体加压,并将流体向下游驱动到ams 12的喷嘴36。贮存器46为用于在施加前储存流体供应的任何合适的器皿。例如,贮存器46可以为桶。泵48可以为活塞泵、隔膜泵、蠕动泵或用于在压力下将流体驱动到ams 12的喷嘴36的任何其他合适的泵。在一些示例中,泵48产生足够的压力,以使喷嘴36雾化流体并产生喷射扇。在其他示例中,ams 12可以包括二次泵,该二次泵配置成产生雾化流体所需的高压(大约3.45-27.58mpa(大约500-4000psi))。这样,在一些示例中,泵48可以为低压泵,该低压泵用于将流体驱动到机载泵,机载泵然后产生期望的喷射压力。供应软管50从泵48延伸到ams 12,以向ams 12的喷嘴36提供加压流体,用于施加到表面52。在一些示例中,供应软管50从泵48延伸到喷射主体34。
45.在操作期间,ams 12产生并在表面上施加流体(诸如油漆)的喷射,这对于人的情况来说可能会难以容易地接近和/或有效地施加流体。在一些示例中,ams 12使用多个平行的光栅路径将流体施加到表面。当将第一水平或竖直条带施加到表面,并且将第二水平或竖直条带直接施加到第一条带附近和/或与第一条带重叠时,发生栅格遍历。可以施加任意数量的条带,直到表面52被充分涂覆。在一些实施例中,泵48和/或贮存器46的整体被承载在ams 12上。例如,当ams 12推进自身时,泵48和贮存器46中的一者或两者可以支撑在基座18上。
46.泵48或者由控制模块24自动激活,或者由使用者激活,并且泵48从贮存器46中抽取流体,并通过供应软管50将流体向下游驱动至喷嘴36。喷嘴36产生喷射并横向和/或竖直地移动经过表面52,以将流体施加到表面52。控制模块24通过沿着轴线z-z移位喷射模块16来竖直地移动喷嘴36,从而引起喷嘴36的相对竖直移动。控制模块24通过驱动轮子26使ams 12和喷嘴36沿着轴线y-y横向地移位而引起喷嘴36的相对水平移动。控制模块24基于传感器22产生的距离数据控制ams 12在喷射期间的定位。例如,控制模块24可以基于由墙壁传感器38a生成的距离数据来控制ams 12与表面52之间的间距。
47.ams 12最初根据沿墙例程运行。在沿墙例程期间,沿着轴线y-y驱动ams 12,并且保持喷嘴36与表面52之间的距离d1。控制模块24可以使ams 12在沿墙例程期间以沿墙模式和/或重叠调整模式运行。在沿墙例程期间,控制模块24控制ams 12沿着轴线y-y的移动,使得ams 12相对于表面52设置在期望的定向处,以进行喷射。例如,控制模块24可以控制ams 12,使得轴线y-y在喷射期间基本上平行于表面52。在多个墙壁传感器38a每一者都指示到表面52的相同距离的情况下,控制模块24确定喷嘴36正交于表面52定向,并且进一步知道喷嘴36与表面52间隔开的距离d1。如果墙壁传感器38a中的一者指示与墙壁传感器38a中的另一者不同的距离,则控制模块24可以确定喷嘴36倾斜地倾斜远离表面52,并且朝向指示比另一个墙壁传感器38a离表面52更远的距离的那个墙壁传感器38a。
48.控制模块24可以基于由墙壁传感器38a提供的信息执行校正动作以将ams 12重新定向到期望的喷射位置。例如,控制模块24可以命令一个或多个轮子驱动装置28使轮子26旋转,以将ams 12重新定向到期望的喷射位置。例如,在一个墙壁传感器38a比另一个墙壁传感器38a指示到表面52的距离更大的情况下,控制模块24可以调整ams 12的定向,直到两个墙壁传感器38a指示相同的距离,并且使得所指示的距离为期望的距离。
49.在水平条带和竖直条带两者的喷射期间,控制模块24可以基于栅格条带控制喷射。图1d示出了一个示例,其中ams 12施加由竖直线a1和a2界定的竖直流体条带a,以及由竖直线b1和b2界定的竖直流体条带b。线a1和a2代表向表面52施加条带a的第一喷射扇的横向边界,而线b1和b2代表向表面52施加条带b的第二喷射扇的横向边界。如图所示,第一喷射扇和第二喷射扇相邻并重叠。竖直条带a和竖直条带b以重叠参数c1重叠。当在沿墙模式下运行时,重叠参数可以在控制模块24中预设和/或由用户提供,以控制相邻条带之间的重叠量。重叠参数c1可以为可编程的距离或条带之间重叠的百分比。例如,50%的重叠参数表示每个条带的一半施加在前一个条带上,使得表面52的每个部分被涂覆两次。
50.ams 12施加竖直条带的示例喷射事件将在本文中进一步讨论。当施加竖直条带的流体时,喷嘴36产生水平喷射扇。水平喷射扇相对于表面52并沿着轴线y-y横向地伸长。喷射例程可以由控制模块24和/或用户启动。当喷射例程开始时,控制模块24将ams 12定位在期望的开始位置,从而将喷射模块16和喷嘴36定位在期望的开始位置。控制模块24经由轮子驱动装置28控制ams 12的移动。ams 12移动以将喷嘴36相对于表面52定位在期望的距离、位置和定向。
51.泵48由控制模块24或用户激活,以将流体向下游驱动至喷嘴36。在一些示例中,控制模块24可以向控制阀提供开始喷射命令以启动喷射。开始喷射命令使得控制阀打开通过喷嘴36的流动路径,诸如通过致动针来打开流动路径。流体流过流动路径,并作为雾化喷射由喷嘴36喷出。在一些示例中,当泵48产生足够的压力时,控制阀被无源致动到打开状态。为了停止喷射,控制模块24可以停用泵和/或使控制阀移位到关闭位置,等等。
52.控制模块24控制喷射以在表面上施加平滑和均匀的光洁度。在一些示例中,控制模块24控制喷射,使得喷嘴36在流体从喷嘴36喷射之前相对于表面52运动。当喷嘴36运动时开始喷射减少了或者在一些示例中消除了由喷溅引起的不希望的影响,喷溅最常发生在喷射开始时和喷射结束时。由于喷嘴36已经在运动,任何不希望的喷射图案都均匀地分布在表面52上,并且可以通过随后的流体施加来校正。控制模块24可以在激活轮子驱动装置28或施加器驱动装置30与控制阀46的打开之间实现延迟,以延迟喷射直到喷嘴36运动。
53.控制模块24产生喷射命令,并将喷射命令提供给喷射器驱动装置30,以启动喷射模块16沿着竖直轴线线z-z的竖直移动。喷嘴36喷射流体喷射,并且喷射模块16将第一竖直流体条带施加到表面52。控制模块24可以使ams 12最初以沿墙模式运行。
54.在施加第一竖直条带之后,控制模块24激活轮子驱动装置28,以使ams 12根据初始重叠参数c1沿着轴线y-y并相对于表面52横向地移位,以施加第二和附加竖直条带。初始重叠参数c1可以由用户设定或由控制模块24确定,诸如在喷射事件开始时确定。例如,如果每个条带为12英寸(in.)(大约30.48厘米(cm))宽,那么50%的重叠参数提供了6in.的重叠距离(15.24cm)。在某些示例中,重叠参数为重叠距离,即讨论的示例中的6in.。控制模块24使ams 12根据每个条带施加之间的初始重叠参数移位。ams 12继续基于初始重叠参数c1来施加条带,直到控制模块24进入重叠调整模式。
55.路径传感器38b生成关于到表面52中的特征的距离的数据。这些特征可以为窗户、门口、墙壁过渡或表面52中的其他特征。控制模块24可以使ams 12向表面52施加流体,直到到达特征。应当理解,施加流体直到到达特征可以包括在与该特征相关联的终点ep处不到该特征本身处停止,该终点ep可以位于该特征处或者与该特征间隔开。例如,终点ep可以位
于表面52上的一点处,在该点处,沿墙例程结束,并且执行另一个例程,诸如墙壁过渡例程。在这样的示例中,终点ep可以与相邻的墙壁隔开足够的距离,使得ams 12具有相对于过渡的操作空间,并且在相邻的墙壁上定向以喷射到相邻的墙壁上。控制模块24可以通过将间隔因子施加于距离d2来确定终点ep,该间隔因子可以为在另一个例程开始时ams 12与墙壁间隔的距离。例如,控制模块24可以通过距离d2减去间隔因子来确定到终点ep的距离。
56.在沿墙例程中,驱动误差和传感器误差会导致相邻条带之间的实际重叠不同于初始重叠参数c1。例如,轮子26可以移位ams 12略略小于或大于命令的驱动距离,或者ams 12相对于表面52的定向可能需要调整,以在喷射条带之前提供平行度。随着d2到表面t的距离减小,路径传感器38b的准确度也增加。当ams 12接近表面t时,表面52的这种误差和/或物理组成会导致遍历计数变成分数遍历计数,遍历计数为到达表面52的终点ep所需的条带施加的计数。
57.控制模块24配置成在操作期间调整初始重叠参数。该调整可以解决由于驱动和/或传感器误差导致的不准确重新定位移动。在一些示例中,控制模块24在操作期间动态地调整重叠参数。控制模块24基于到表面52的特征的剩余行进距离d2调整重叠参数c1。控制模块24可以基于由路径传感器38b提供的距离数据来确定行驶距离d2。控制模块24调整初始重叠参数,使得由ams 12施加在表面52上的最后正交流体条带w为完整的条带。动态重叠调整确保最终条带不会在最终条带与表面52的特征之间留下未喷射的间隙,同时在相邻条带之间保持足够的重叠以提供期望的覆盖。当以重叠调整模式操作时,ams 12继续沿着表面52行进,同时施加流体。这样,沿墙例程可以包括沿墙模式和重叠调整模式。
58.当在重叠调整模式下运行时,控制模块24可以基于动态重叠例程控制ams 12的运行。重叠调整例程使ams 12在表面52的终点ep处施加完整的最终正交条带。当ams 12在每次施加流体条带之后接近该特征时,以及当ams 12接近该特征时,控制模块24可以动态地调整重叠参数。控制模块24可以基于运行参数和调整阈值启动重叠调整模式。例如,控制模块24可以配置成当运行参数达到调整阈值时以重叠调整模式运行ams12。调整阈值可以为到终点ep的距离或剩余遍历计数,剩余遍历计数为剩余到达终点ep的条带数量的计数,等等。当达到调整阈值时,控制模块24可以进入重叠调整模式并根据重叠调整例程控制ams 12。在重叠调整例程期间,控制模块24确定动态重叠参数,并基于动态重叠参数控制ams 12沿着轴线y-y并相对于表面52的移动。动态重叠参数可以在整个重叠调整例程中变化,使得重叠调整例程包括多个动态重叠参数o1-on。这样,动态重叠参数可以为动态的,并且可以在操作期间变化。
59.在重叠调整例程期间,控制模块24在移位ams 12以施加下一条带之前确定动态重叠参数。控制模块24从路径传感器38b接收前瞻数据,并基于前瞻数据确定到表面52的终点ep的距离。例如,路径传感器38b的前传感器可以生成关于到内角或其他投影的间距的距离数据,而路径传感器38b的中间传感器可以生成关于到外角或其他空隙的间距的距离数据。
60.控制模块24可以确定达到表面52的特征所需施加的条带数量。控制模块24可以执行重叠调整例程,使得相对于表面52的最终正交喷射被施加在相对于表面52的特征的期望位置处,以防止任何间隙或不均匀喷射。当ams 12接近沿墙例程的末尾时,重叠调整例程进一步使ams 12均匀地施加流体。
61.在一些示例中,控制模块24可以基于阈值距离启动重叠调整例程。在这样的示例
中,如果到终点ep/特征的距离d2大于阈值距离,则控制模块24可以使ams 12继续根据沿墙例程运行。控制模块24基于等于或小于阈值距离的距离d2启动重叠调整例程。阈值距离可以为离表面52的终点ep的任何期望的距离,例如12in.(30.48cm)、24in.(60.96cm)、36英寸(91.44cm)、48in.(121.92cm)、60in.(152.40cm),或离终点ep更远,或任何中间距离值。
62.在其他示例中,控制模块24可以配置为基于阈值遍历计数来启动重叠调整例程。在这样的示例中,如果剩余遍历计数超过阈值遍历计数,则控制模块24可以使ams 12继续根据沿墙例程运行。控制模块24基于等于或小于阈值遍历计数的剩余遍历计数来启动重叠调整例程。阈值遍历计数可以为到表面52的终点ep剩余的任何期望的遍历数量,诸如剩余的三次、四次、五次、十次、十五次或更多次的遍历,或者剩余的任何中间遍历数量。
63.更详细地讨论基于阈值距离的重叠调整例程的示例。在所讨论的示例中,喷射扇具有12英寸的宽度,初始重叠参数c为50%,阈值距离为36英寸,距离d2是34in.(86.36cm)。控制模块24从路径传感器38b接收前瞻数据,并基于前瞻数据确定距离d2为34英寸。控制模块24将距离d2与阈值距离进行比较。距离d2小于阈值距离,因此控制模块24启动重叠调整例程。控制模块24确定完全覆盖表面52以到达表面52的终点ep所需的条带数量的初始剩余遍历计数。使用50%的重叠参数c1,每个条带会额外施加6英寸的覆盖宽度。初始剩余遍历计数可以通过将距离d2除以施加于每个条带宽度的重叠参数来计算。在这个示例中,剩余遍历计数具有5.67个条带的遍历计数值。
64.控制模块24确定剩余遍历计数的状态,比如剩余遍历计数为整数还是分数。如果剩余遍历计数为分数,则控制模块24将剩余遍历计数调整成是整数的经调整的剩余遍历计数。剩余遍历计数为整数而不是分数,这在表面52的终点ep处提供了全宽度的最终正交条带w(图1d)。分数遍历计数可以向上或向下调整到最接近的整数。例如,初始剩余遍历计数5.67可以被调整为经调整的遍历计数5或6。在一些示例中,控制模块24配置为将遍历计数调整为大于分数剩余遍历计数的最接近的整数,在所讨论的示例中提供经调整的剩余遍历计数6。调整到更大的下一个整数确保表面52的每个部分接收至少两次流体施加。在一些示例中,控制模块24配置为将剩余遍历计数调整为最接近的相邻整数,在所讨论的示例中提供经调整的剩余遍历计数6。调整到最接近的相邻整数会最小化动态重叠参数与初始重叠参数之间的任何差异。
65.控制模块24基于经调整的遍历计数和距离d2确定动态重叠参数。到表面52的终点ep剩余的距离d2除以经调整的遍历计数6,以确定第一动态重叠参数o1,得到5.67in.的第一动态重叠距离o1(14.40cm),提供47.25%的第一动态重叠百分比。
66.如图1d所示,在启动重叠调整例程之前施加的最后一个条带为由竖直线f1和f2界定的竖直流体条带f。控制模块24使ams 12相对于表面52沿着轴线y-y横向地移位第一动态重叠距离o1。ams 12在该位置处施加由竖直线g1和g2界定的竖直条带g。
67.控制模块24可以在移位ams 12以施加下一个竖直条带h之前确定第二动态重叠参数o2。例如,如果ams 12实际上移动了5.5in.以施加竖直条带g,则到表面52的终点ep剩余28.5in.。附加动态重叠参数o2-on可以基于在重叠调整例程期间确定的第一经调整的剩余遍历计数。因此,第二和随后的动态重叠参数可以通过将剩余距离(在这个示例中为28.5英寸)除以剩余遍历来确定,剩余遍历为经调整的剩余遍历计数减去在重叠调整例程期间完成的遍历数量。在这个示例中,剩余遍历为5。所得的动态重叠参数o2具有5.7in.(14.48cm)
的第二动态重叠距离,提供47.5%的第二动态重叠百分比。
68.在一些示例中,控制模块24配置为只要不准确重新定位移动的幅度小于阈值,就根据第一动态重叠参数o1继续施加条带。例如,如果阈值是0.2in.(0.51cm),则控制模块24可以控制ams 12的移动以基于实际移动与命令移动之间的差(在这个示例中为0.17in.)小于阈值而基于第一动态重叠距离o1来施加竖直条带h。在一些示例中,阈值可以是累积的。例如,如果附加的不准确重新定位移动将差异增加到大于阈值,则控制模块24可以确定第二动态重叠参数o2并基于该第二动态重叠参数控制移动。
69.控制模块24使ams 12相对于表面52沿着轴线y-y横向地移位第二动态重叠参数o2,并在该位置处施加由竖直线h1和h2界定的竖直条带h。虽然相同的竖直线被示为h1和f2,但是应当理解,竖直条带的边界可以相对于彼此变化。控制模块24继续确定附加的重叠参数o3-on,并基于这些重叠参数o3-on控制ams 12的运行。ams 12根据重叠调整例程继续施加流体条带。控制模块24确定最终动态重叠参数on,并使ams12从施加由竖直线v1和v2界定的倒数第二个条带v的位置移位以施加由竖直线w1和w2界定的最终正交条带w。ams 12根据动态重叠参数on移位以施加最终正交条带w。竖直线w2与表面52的终点ep对齐。这样,施加到表面52的最终正交条带w被施加在表面52的终点ep处。
70.更详细地简要讨论基于阈值遍历计数的重叠调整例程的示例。在所讨论的示例中,喷射扇的宽度为12英寸,初始重叠参数为50%,阈值遍历计数为10次遍历,距离d2为58in.(147.32cm)。控制模块24确定在到达表面52的终点ep之前完全覆盖表面52所需的喷射遍历数量的剩余遍历计数。控制模块24将剩余遍历计数与阈值遍历计数进行比较,并基于剩余遍历计数小于或等于阈值遍历计数来启动重叠调整例程。
71.在一些示例中,控制模块24可以从初始遍历计数减去完成的遍历计数。在一个示例中,控制模块24基于来自距离传感器38的前瞻数据,在激活表面52上的任何喷射之前确定初始遍历计数。控制模块24可以从该初始遍历计数减去完成的遍历计数,以确定剩余遍历计数。在一些示例中,用户可以比如经由用户界面32输入针对表面52的预期遍历计数,并且该预期遍历计数可以为初始遍历计数。控制模块24可以从用户提供的初始遍历计数减去完成的遍历计数。
72.在一些示例中,控制模块24基于来自距离传感器38的前瞻数据确定剩余遍历计数。控制模块24从距离传感器38接收前瞻数据,并且可以基于前瞻数据确定距离d2为58英寸。可以通过将距离d2除以施加于每个条带宽度的重叠参数来计算剩余遍历计数。在50%的初始重叠参数下,每个条带施加附加的6英寸的喷射覆盖,提供在所讨论的示例中的9.67次遍历的剩余遍历计数。
73.控制模块24将初始重叠参数c1调整为动态重叠参数,使得剩余遍历计数为整数。剩余遍历计数为整数而不为分数,这在表面52的特征处提供了全宽度的最终正交喷射。分数剩余遍历计数可以向上或向下调整到最接近的整数。例如,9.67遍的初始剩余遍历计数可以被调整为9或10的经调整的剩余遍历计数。在一些示例中,控制模块24配置为将剩余遍历计数调整为大于分数剩余遍历计数的最接近的整数,在所讨论的示例中提供经调整的剩余遍历计数10。调整到更大的下一个整数使得ams 12用至少两次流体施加涂覆表面52的每个部分。在一些示例中,控制模块24配置为将剩余遍历计数调整为最接近的相邻整数,在所讨论的示例中提供经调整的剩余遍历计数10。调整到最接近的相邻整数会最小化动态重叠
参数与初始重叠参数之间的任何差异。
74.控制模块24基于经调整的遍历计数和距离d2确定动态重叠参数。到表面52的终点ep剩余的距离d2除以经调整的遍历计数10,以确定第一动态重叠参数o1,得到第一动态重叠距离5.8in.(14.73cm),提供48.33%的第一动态重叠百分比。
75.如图1d所示,在启动重叠调整例程之前施加的最后一个条带为由竖直线f1和f2界定的竖直流体条带f。控制模块24使ams 12相对于表面52沿着轴线y-y横向地移位第一动态重叠参数o1。ams 12在该位置处施加由竖直线g1和g2界定的竖直条带g。
76.控制模块24继续确定附加动态重叠距离o2-on,并基于这些动态重叠距离o2-on控制ams 12的运行。控制模块24确定最终动态重叠参数on,并使ams 12从施加由竖直线v1和v2界定的倒数第二个条带v的位置移位以施加由竖直线w1和w2界定的最终正交条带w。ams 12根据动态重叠参数on移位以施加最终正交条带w。竖直线w2与表面52的终点ep对齐。这样,沿墙例程的最终正交条带w设置在表面52的终点ep处。
77.ams 12提供了显著的优势。ams 12提供自动化流体施加。ams 12通过允许人类操作员在ams 12喷射表面68的同时专注于项目的其他方面来提高生产率。ams 12能够在房间内导航并将流体施加到表面68。当ams12接近表面52的特征时,控制模块24执行重叠调整例程。动态重叠例程在定位ams 12时使重叠与初始重叠参数的差异最小化,使得施加到表面52的最终正交条带处于表面52的终点ep处。施加完整的最终正交条带防止在表面52的终点ep处设置间隙,该间隙需要被ams 12或用户覆盖。这样,重叠调整例程提高了效率并降低了材料成本。施加完整的最终正交条带提供了从沿墙例程到附加例程的平滑过渡。
78.图2a是ams 12的俯视平面示意图。图2b是喷射环境的示意图,其示出了非喷射区域56和指示器54。图2a和图2b将一起讨论。
79.控制模块24配置成基于从指示器传感器40接收的信号来控制ams12的喷射和移动。指示器传感器40可以为适于感测指示器54的存在的任何期望的配置。在一些示例中,ams 12可以包括各种配置的多个指示器传感器40,从而便于ams 12使用各种类型的指示器54。
80.指示器54放置在非喷射区域56附近。指示器54可以放置在靠近非喷射区域56的地面上。在一些示例中,指示器54可以粘附或放置在竖直表面54上。多个指示器54可以将非喷射区域56括起来,以指示非喷射区域56的横向边界。例如,第一指示器54可以放置在空隙的入口,而第二指示器54可以放置在空隙的出口。控制模块24可以根据基于ams 12遇到指示器54中的入口指示器的喷射调整例程来控制ams 12的移动和ams 12的喷射。控制模块24可以根据基于ams 12遇到指示器54中的出口指示器的沿墙例程来控制ams 12的移动和ams 12的喷射。
81.控制模块24可以使ams 12根据基于指示器传感器40感测指示器54的喷射调整例程运行。在喷射调整例程期间,控制模块24控制由ams 12的喷射和移动,以防止ams 12在非喷射区域56中施加喷射流体。控制模块24可以至少部分基于由指示器传感器40感测的指示器54来执行关于喷射调整例程的特定指令。例如,控制模块24可以使ams 12相对于非喷射区域56横向地移动经过,直到遇到另一个指示器54,于是控制模块24在已经经过非喷射区域56之后重新开始沿墙行进例程。在一些示例中,控制模块24可以使ams 12喷射非喷射区域56周围(诸如形成非喷射区域56的窗口的上方和下方)的目标表面52的部分,然后在已经
经过非喷射区域56之后恢复沿墙例程。在一些示例中,控制模块24可以使ams 12在指示器54处停止,直到从用户接收到进一步的指令。用于各种喷射调整例程的指令可以存储在存储器42中,并基于遇到的指示器54被调用。
82.在一些示例中,指示器54是可编程的,以向ams 12提供关于非喷射区域56的相关信息。如图2b所示,目标表面52可以包括具有各种配置的各种非喷射区域56,诸如窗户和门口。在一些示例中,指示器54的第一子集可以被编程为与第一类型的非喷射区域56(比如窗户)相关联,并且指示器54的第二子集可以被编程为与第二类型的非喷射区域56(比如门)相关联。当指示器传感器40检测到第一子集中的指示器54时,来自该指示器54的信息可以提供关于该指示器54所关联的第一类型的非喷射区域56的细节。例如,指示器54的第一子集可以与高于地面一定高度并具有一定宽度的窗户相关联。控制模块24可以基于来自指示器54的信息控制ams 12相对于第一类型的非喷射区域56的喷射,使得ams 12在非喷射区域56周围但不在其内施加流体。当ams 12遇到第二子集中的指示器54时,来自该指示器54的信息可以通知控制模块24关于第二类型的非喷射区域56。
83.应当理解,与指示器54的每个子集和非喷射区域56的类型相关联的喷射指令可以存储在控制模块24的存储器42中,并且基于由指示器54指示的非喷射区域56的类型被调用。例如,关于a型和b型窗户开口的喷射指令可以存储在存储器42中。指示器54的第一子集可以指示非喷射区域56为窗户类型a,且指示器54的第二子集可以指示非喷射区域56为窗户类型b。控制模块24可以基于指示器传感器40感测的特定指示器54从存储器42中调用喷射指令。
84.在一些示例中,控制模块24可以基于来自指示器传感器40和距离传感器38的数据来控制相对于空隙56的喷射。例如,控制模块24可以基于ams 12遇到指示器54而进入喷射调整模式,并基于来自距离传感器38的数据而确定待执行的特定喷射例程。在这样的示例中,当遇到指示器54中的入口指示器时,控制模块24使ams 12相对于目标表面52向前驱动。当ams 12相对于指示器54中的入口指示器向前移动时,控制模块24接收来自距离传感器38(诸如面向前方的墙壁传感器38a)的距离数据。控制模块24可以基于距离数据确定非喷射区域56的类型。例如,如果距离数据指示距离突然增加,则控制模块24可以将非喷射区域56分类为门口,从存储器42中调用与门口相关联的喷射调整例程,并使ams12根据门口喷射调整例程将流体施加到目标表面52。如果距离数据指示稳定的距离,则控制模块24可以将非喷射区域56分类为窗口,从存储器42中调用与窗口相关联的喷射调整例程,并使ams 12根据窗口喷射调整例程将流体施加到目标表面52。喷射调整例程的类型可以在操作之前存储在存储器42中。在一些示例中,ams 12可以配置为根据两种类型的喷射调整例程来操作,一种基于墙壁传感器38a检测到增加的距离,另一种基于墙壁传感器38a检测到稳定的距离。虽然关于窗户开口讨论了基于墙壁传感器38a检测稳定距离的喷射调整例程,但是应当理解,喷射调整例程可以与在墙壁传感器38a的位置处不具有增加的距离的任何期望类型的非喷射区域56相关联,诸如拱腹、公用箱等。
85.控制模块24使ams 12根据沿壁例程施加流体条带,直到指示器传感器40检测到指示器54。当指示器传感器40检测到指示器54时,控制模块24执行喷射调整例程,并使ams 12根据喷射调整例程运行。如上所述,在一些示例中,控制模块24可以根据指示器54提供的信息执行各种喷射调整例程。控制模块24可以使ams 12停止喷射并相对于目标表面52横向地
移动经过设定的距离,或者直到遇到另一个指示器54,可以使ams 12相对于非喷射区域56施加流体,和/或可以使ams 12停止运行并等待进一步的用户指令,等等。
86.喷射系统10和ams 12提供了显著的优点。指示器54放置在非喷射区域56附近,并在操作期间向ams 12指示非喷射区域56的存在。指示器传感器40感测指示器54,并且可以向控制模块24提供信息,以使控制模块24基于该指示器54的存在,并且在一些示例中,基于来自距离传感器38的数据,而执行不同的喷射例程。指示器54和指示器传感器40防止ams 12将喷射流体施加到非喷射区域56,降低了材料成本并提供了更有效的喷射过程。因此,ams 12可以相对于非喷射区域56自主导航和喷射,通过允许用户在ams 12运行时专注于项目的其他方面来提高生产率。此外,指示器54可以放置在喷射地点的任何期望的位置,允许用户根据期望并基于特定工作的要求来限定非喷射区域56。
87.图3是自动化移动喷射器(ams)12

的等轴视图。在所示的示例中,ams 12

是一种无人驾驶飞行器(uav),其配置成将流体,诸如油漆、清漆、水、油、着色剂、罩面漆、涂料和溶剂等,施加到表面上。示例表面可以为内部表面,诸如墙壁,也可以为外部表面,诸如建筑物、桥梁、公用电塔和车辆等。ams 12

包括喷射模块16

、基座18

、传感器22和升力旋翼62。喷射模块16包括喷嘴36和喷射管64。ams 12

可以包括参考ams 12(图1a至图1c)所描述的附加部件,包括控制模块、用户界面、控制阀等。传感器22可以包括距离传感器,其类似于墙壁传感器38a(图1c和图2a)和路径传感器38b(图1c和图2a),并且在一些示例中,可以包括指示器传感器40。类似于流体供给源14(图1a)的流体供给源可以设置在ams 12

上或ams 12

外,并且流体连接到ams 12


88.基座18

支撑ams 12

的各种部件。升力旋翼62从基座18

延伸,并在飞行期间为ams 12

提供升力。喷射管64从基座18

延伸,并配置为从ams12

向喷嘴36提供流体。喷嘴36附接到喷射管64,并且配置成雾化流体并产生流体喷射扇sf。在所示的示例中,喷嘴36定向为产生用于施加水平条带的竖直喷射扇,但是应当理解,喷嘴36可以被调整到不同的定向以产生水平喷射扇,或者替代为定向成产生用于施加竖直条带的水平喷射扇或者产生任何其他期望的喷射配置的喷嘴36。
89.传感器22设置在18

上,并且基本上类似于关于图1a至图2b所讨论的传感器22。示出了距离传感器38。应当理解,ams 12

可以根据需要包括任意数量的距离传感器38。距离传感器38可以生成关于到表面52的特征的距离的距离数据。距离传感器38可以定向为在相对于ams 12

的任何方向上观察,以生成关于ams 12

的行进路径中的特征的距离数据,包括ams 12

的上方和下方。距离传感器38生成距离数据,并且ams 12

的控制模块,比如控制模块24(图1b至图1c),可以在ams 12

接近该特征时重新绘制所施加的每个条带的重叠,以补偿该特征的位置。类似于控制模块24,ams 12

的控制模块可以在操作期间确定动态重叠参数,并且基于所确定的重叠参数控制ams 12

的移动和喷射。
90.类似于ams 12,ams 12

可以根据沿墙例程向表面52施加流体,并且可以根据重叠调整例程运行。与ams 12不同,ams 12

为这样的飞行器,其可以在z-y平面内的任何方向上行进以施加流体,包括竖直地上下、水平地左右和/或其组合。ams 12

相对于表面52水平地行进以施加水平条带,并且相对于表面52竖直地行进以施加竖直条带。控制模块可以在操作期间调整初始重叠参数,以调整相邻条带之间的重叠。控制模块可以基于当前流体条带与表面52的特征之间的间隔来调整重叠参数。控制模块24基于到表面52的终点的剩余行进
距离来调整重叠参数。控制模块可以基于距离传感器38提供的距离数据来确定行进距离。
91.控制模块调整初始重叠参数,使得最后的竖直或水平的正交流体条带通过ams 12

作为全宽度条带施加在表面52上。动态重叠调整确保最终条带不会在最终条带与表面52的特征之间留下未喷射的间隙,同时在相邻条带之间保持足够的重叠以提供期望的覆盖。ams 12

在重叠调整模式期间在施加流体时继续沿着表面52行进。
92.在重叠调整例程期间,控制模块在移位ams 12

以施加下一条带之前确定动态重叠参数。控制模块从距离传感器38接收前瞻数据,并基于前瞻数据确定到表面52的特征的距离。控制模块确定到表面52的特征所需施加的条带数量。在重叠调整例程期间调整重叠参数,使得相对于表面52的最终正交喷射被施加在相对于表面52的特征的期望位置处,以防止任何间隙或不均匀喷射。
93.在重叠调整例程期间,控制模块确定到与特征相关联的终点ep的剩余距离,并基于剩余距离和其他运行参数,诸如喷射扇的宽度、喷射头的类型、期望的覆盖范围等,确定新的重叠参数。基于这些变量调整初始重叠参数,并且控制模块基于由控制模块确定的动态重叠参数控制由ams12

的移动和喷射。
94.控制模块基于喷射参数与阈值参数(比如距离或遍历计数)之间的比较来确定动态重叠参数,如上文参考图1a至图1d更详细讨论的。如果喷射参数大于阈值参数,则控制模块可以使ams 12

继续根据沿墙例程运行。控制模块可以基于等于或小于阈值参数的喷射参数来启动重叠调整例程。
95.例如,控制模块从至少一个距离传感器38接收前瞻数据。控制模块基于前瞻数据确定喷射参数,比如到特征的距离。控制模块将喷射参数与阈值参数进行比较。如果喷射参数小于阈值距离,则控制模块启动重叠调整例程。
96.在重叠调整例程期间,控制模块确定一个或多个动态重叠参数,并基于动态重叠参数控制由ams 12

的移动和喷射。控制模块确定完全覆盖表面52以到达表面52的终点ep所需的条带数量的初始剩余遍历计数。初始剩余遍历计数可以通过将到终点ep的距离除以施加于每个条带宽度的重叠参数来计算。
97.控制模块确定剩余遍历计数的状态,比如剩余遍历计数为整数还是分数。如果剩余遍历计数为分数,则控制模块将剩余遍历计数调整成是整数的经调整的剩余遍历计数。剩余遍历计数为整数而不是分数,这在表面52的特征处提供了全宽度的最终正交条带w(图1d)。分数遍历计数可以向上或向下调整到最接近的整数。调整到更大的下一个整数确保表面52的每个部分接收至少两次流体施加。调整到最接近的相邻整数会最小化动态重叠参数与初始重叠参数之间的任何差异。如果剩余遍历计数为整数,则控制模块可以利用初始重叠参数来移位ams 12

以施加下一个流体条带。
98.控制模块基于经调整的遍历计数和到特征的剩余距离来确定动态重叠参数。到表面52的特征的剩余距离可以除以经调整的遍历计数,以确定第一动态重叠参数。控制模块可以根据动态重叠参数使ams 12

正交于条带轴线并相对于表面52移位。ams t2

被认为是沿着第一轴线施加流体条带,并且ams 12

沿着第二轴线移位,以施加相邻的流体条带,该第二轴线横向于第一轴线,并且在一些示例中正交于第一轴线。
99.在移位和施加相邻条带之后,控制模块可以重复重叠调整例程,以确定第二和随后的动态重叠参数。控制模块基于前瞻数据确定到特征的距离,确定第二动态重叠参数,并
基于第二动态重叠参数控制ams 12

的移动。控制模块可以在整个操作过程中继续确定附加的重叠参数,并基于这些重叠参数控制ams 12

的运行。控制模块可以继续使ams 12

在重叠调整模式下运行,直到到达终点。
100.图4是图示方法100的流程图。方法100为用自动化移动喷射器,比如ams 12(图1a至图1c以及图2a)或ams 12

(图3)来喷射流体的方法。在步骤102中,ams的控制模块,比如控制模块24(图1b、图1c和图2a)执行沿墙例程,以使ams根据沿墙例程将流体施加到目标表面,比如表面52。在沿墙例程中,ams与目标表面间隔第一距离。来自朝向表面定向的距离传感器,比如来自墙壁传感器38a(图1c和图2a)的传感器数据被提供给控制模块,并且控制模块控制ams的移动,使得ams保持相对于表面的期望定向并与表面间隔。例如,ams可以保持平行于目标墙壁,并与目标墙壁间隔第一距离。ams将第一流体条带施加到目标墙壁。控制模块根据初始重叠参数使ams相对于墙壁移位。例如,控制模块可以激活轮子26(图1a至图1c以及图2a)的轮子马达32(图1c和图2a),以使ams相对于表面横向地移位。控制模块可以基于来自轮子马达的反馈、来自配置为感测轮子旋转的传感器的数据、来自路径传感器比如路径传感器38b(图1c)的前瞻数据,或者以任何其他期望的方式来确定行进的距离。ams继续根据沿墙例程施加流体,直到运行参数达到阈值。
101.在步骤104中,控制模块将运行参数与阈值进行比较。阈值基于ams与目标墙壁终点的间距。终点为ams结束相对于墙壁特征的沿墙例程的位置。例如,终点可以位于特征处或与特征间隔开。可以基于由ams的路径传感器提供的前瞻数据来确定运行参数。例如,运行参数可以为到终点的剩余距离和/或到终点的剩余喷射遍历的数量,等等。阈值可以为阈值距离和/或阈值遍历计数,等等。
102.在步骤106中,控制模块将运行参数与阈值进行比较,以确定运行参数是否等于或小于阈值。如果步骤106的答案为否,则方法返回到步骤102,并且ams继续根据沿墙例程并以沿墙模式运行。如果步骤106的答案为是,则方法进行到步骤108,控制模块启动重叠调整例程,并使ams以重叠调整模式运行。
103.图5是图示方法200的流程图。方法200为根据重叠调整例程从自动化移动喷射器,比如ams 12(图1a至图1c、图2a)和ams 12

(图3)施加流体的方法。动态重叠例程定位ams,使得相对于目标墙壁的最终喷射施加在目标墙壁的终点处,防止形成间隙并防止不均匀喷射。当ams接近沿壁例程的末尾时,重叠调整例程进一步提供均匀的流体施加。
104.在步骤202中,ams的控制模块,比如控制模块24(图1b、图1c和图2a),确定到目标墙壁上的特征和/或与该特征相关联的终点(比如表面52(图1a至图2b)的终点ep(图1c、图1d和图2a))的距离。终点为ams停止沿墙例程并结束喷射或转换到另一个例程的位置。例如,终点可以位于特征处或与特征间隔开。基于来自距离传感器的距离数据,比如由ams的路径传感器(比如路径传感器38b(图1c和图2a))提供的前瞻数据,确定到终点的距离。
105.在步骤204中,控制模块确定需要施加于目标表面以到达目标表面的终点的条带数量的剩余遍历计数。控制模块在移位ams以施加下一个流体条带之前确定剩余遍历计数。基于到终点的距离和ams的每次施加遍历所提供的附加覆盖的宽度来确定剩余遍历计数。例如,剩余遍历计数可以通过将到终点的距离除以每次喷射遍历所施加的附加流体的宽度来确定。
106.在步骤206中,控制模块确定剩余遍历计数的状态,比如剩余遍历计数为分数还是
整数。如果剩余遍历计数为整数,则答案为是,并且方法200前进到步骤210,在步骤210中,剩余遍历计数用作经调整的剩余遍历计数。如果剩余遍历计数为分数,则答案为否,方法200进行到步骤208。
107.在步骤208中,分数剩余遍历计数被调整成是整数的经调整的剩余遍历计数。分数剩余遍历计数的遍历计数值可以向上或向下调整到最接近的相邻整数。在一些示例中,分数剩余遍历计数被调整为大于分数剩余遍历计数的最接近的整数。调整为更大的下一个整数确保目标表面的每个部分接收至少两次流体施加。在一些示例中,分数剩余遍历计数被调整为最接近的相邻整数。调整到最接近的相邻整数会最小化动态重叠参数与初始重叠参数之间的任何差异。
108.在步骤210中,基于经调整的剩余遍历计数和每个条带的覆盖宽度来确定动态重叠参数。到终点的距离除以经调整的剩余遍历计数,以提供动态重叠参数。产生的距离为动态重叠距离。动态重叠百分比可以基于动态重叠距离和喷射扇在目标表面处的宽度来计算。在一些情况下,控制模块可以将动态重叠百分比与百分比阈值进行比较,以确定动态重叠百分比是否落入由百分比阈值限定的期望范围内。可以将动态重叠百分比调整为落入阈值范围内。
109.在步骤212中,控制模块根据动态重叠参数使ams相对于目标表面移位。控制模块使ams相对于目标表面移位动态重叠距离,并在新位置处施加流体条带。
110.在步骤214中,控制模块确定是否需要向目标表面施加附加的流体条带以到达目标表面的终点。例如,控制模块可以基于来自路径传感器的前瞻数据来确定是否需要附加条带。如果需要附加遍历,则方法200返回到步骤202,并根据重叠调整例程继续施加流体条带。如果ams已经到达墙壁的终点,则不需要附加遍历,并且方法200进行到步骤216。在步骤216中,控制模块结束沿墙例程,并且可以停止喷射或启动另一个喷射例程。
111.图6是图示方法300的流程图。方法300为操作自动化移动喷射器(ams),比如ams 12(图1a至图1c、图2a)的方法,以基于来自指示器,比如指示器54(图1a、图2a和图2b)的数据将流体施加到目标表面。在步骤302中,ams相对于目标表面横向地移位,并将喷射流体施加到目标表面。例如,ams的控制模块,比如控制模块24(图1c和图2a),可以使ams横向地移位,并且可以控制ams的喷射。在一些示例中,在步骤302中,控制模块使ams根据沿墙例程运行。
112.在步骤304中,指示器传感器,比如指示器传感器40(图1b、图1c和图2a),感测ams 12遇到的指示器,比如指示器54(图1a、图2a和图2b)。指示器传感器生成指示器数据,该指示器数据可以为由指示器传感器生成的指示遇到指示器的信号,并将该指示器数据提供给控制模块。感应指示器的指示器传感器指示非喷射区域的存在,非喷射区域为不打算将喷射流体施加到目标表面上的该目标表面的区域。
113.在步骤306中,控制模块基于指示器数据控制由ams相对于目标表面的移动和喷射。例如,控制模块可以退出沿墙例程,并根据喷射调整例程控制由ams的移动和喷射。一个或多个喷射调整例程可以存储在控制模块的存储器中,比如存储器42(图1c和图2a)中,并基于指示器数据被调用。在一些示例中,控制模块可以使ams相对于目标表面向前驱动,并且基于由距离传感器(比如墙壁传感器38a(图1c和图2a))产生的距离数据来确定喷射调整例程。喷射调整例程向控制模块24提供指令,用于控制ams的移动和ams相对于非喷射区域
的喷射。在一些示例中,控制模块可以基于指示器传感器感测到指示非喷射区域结束的第二指示器来退出喷射调整例程。在一些示例中,在退出喷射调整例程之后,控制模块可以根据步骤302恢复喷射,比如经由沿墙例程来恢复喷射。
114.虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行各种改变,并且等同物可以替代其元件。此外,在不脱离本发明的基本范围的情况下,可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此,意图是本发明不限于所公开的特定实施例,而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
再多了解一些

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