多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法
【专利摘要】一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法。装置包括框架、纵向步进电机、水泵、两条纵向齿轮导轨、多个清洗滚刷、伸缩架、两根横轴、多台横向步进电机、多台推杆电机、电源控制箱、多个喷嘴、两条横向齿轮导轨、多台直流电机、安装杆、清洁剂箱、烘干装置和主控系统。本发明效果：结构设计合理，能够代替大量人力劳动，清洗速度快，运行噪声小，清洗效果良好，工作效率高。能耗低，节省能源。便于安装在其它动力装置上，且可以在多自由度方向上移动。可以在前进过程中自动搜索感知灯具位置及自动对正。在清洗过程中自带灯具表面常见污染物的清洗剂，可根据不同污染物选择不同清洗剂。在清洗灯具作业结束后可对灯具表面残留液进行烘干。
【专利说明】
多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法
技术领域
[0001]本发明属于机场灯具清洗技术领域，特别是涉及一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]飞机在机场跑道运行中时，因飞机降落与嵌入式灯具摩擦留下的轮胎橡胶、飞机在机场滑行中洒落的航油及灰尘污垢等因素会造成机场跑道嵌入式灯具表面污染，使得灯光出射强度降低，从而对飞机的起飞及降落造成影响。因此，需要对机场跑道嵌入式灯具表面及时进行清洗。
[0003]我国机场嵌入式灯具的清洗工作基本上是在晚上机场停航后进行，而且主要由机场工作人员人工清洗，工作效率低且清洗效果不理想，直接影响了灯具的光强效果。为满足飞机的助航灯光工作要求，大部分机场不得不提高嵌入式灯具的光强等级，从而造成了大量的资源浪费。因此，若能安全高效地对机场跑道嵌入式灯具进行清洁，对机场正常运行无疑具有重要实用价值。
[0004]若能发明一种机场嵌入式灯具自动清洗装置，不仅可以提高清洗效率，节省大量能源，而且还可以保证飞机正常起飞和降落，降低机场经济损失。但当今国内外均无相关成型的自动化清洗装置，所以开发具有自主知识产权的嵌入式灯具自动清洗装置具有广阔的市场前景，将来会带来更大的经济效益。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置包括框架、纵向步进电机、水栗、两条纵向齿轮导轨、多个清洗滚刷、伸缩架、两根横轴、多台横向步进电机、多台推杆电机、电源控制箱、多个喷嘴、两条横向齿轮导轨、多台直流电机、安装杆、清洁剂箱、烘干装置和主控系统;其中框架由四根侧梁、两根横梁、四根立柱和四个滚轮组成；四根立柱分别垂直设置在角部，每根立柱的下端安装有一个滚轮；四根侧梁分成两组设置在两侧，其中两根侧梁的两端分别连接在位于同一侧前后端的两根立柱上下部;两根横梁的两端分别连接在位于同一端的两根立柱下部内侧面上;水栗安装在位于前端的横梁上;两条纵向齿轮导轨分别以可前后移动的方式设置在两根位于上部的侧梁表面上;两根横轴的外端分别安装有一个与两条纵向齿轮导轨前部相嗤合的齿轮，另一端分别与纵向步进电机的两个输出轴相连接;两条横向齿轮导轨的两端分别固定在两条纵向齿轮导轨的中部和后部;伸缩架以能够上下移动的方式沿横向安装在框架中部;横向步进电机的输出轴上安装有一个与横向齿轮导轨相啮合的齿轮，多台横向步进电机分别安装在两条横向齿轮导轨上，并且每台横向步进电机的壳体连接在一台推杆电机的壳体顶部;推杆电机上的推杆朝下设置，并且推杆下端与一台直流电机的壳体相连;直流电机的输出轴朝下设置，其上安装有一个清洗滚刷;每个清洗滚刷上方设有一个喷嘴，喷嘴通过管路与水栗的出水口相连，而水栗的进水口则通过管路与安装在用于拖动本装置的动力装置上的清洁剂箱相接;烘干装置安装在清洗滚刷的外侧；电源控制箱安装在位于两条横向齿轮导轨之间的纵向齿轮导轨上，用于为本装置的各用电部件供电；安装杆的两端分别连接在位于框架后端上部的两根侧梁内侧面上;主控系统包括:微处理器模块、限位开关模块、多个电磁传感器、用户界面、照明装置、电机驱动模块、烘干驱动器、水栗驱动器和摄像头；其中:微处理器模块分别与限位开关模块、电磁传感器、用户界面、照明装置、电机驱动模块、烘干驱动器、水栗驱动器、摄像头及伸缩架的升降控制机构相连接；
[0007]所述的烘干驱动器与烘干装置电连接，水栗驱动器则与水栗的控制器电连接；
[0008]电机驱动模块由多个电机驱动器组成，每个电机驱动器分别与一台纵向步进电机、横向步进电机、推杆电机或直流电机相连接；
[0009]限位开关模块由多个限位开关组成，两根位于上部的侧梁的两端分别安装有一个限位开关;两条横向齿轮导轨的两端也分别安装有一个限位开关；
[0010]多个电磁传感器相隔距离设置在伸缩架的底面上；
[0011 ]用户界面由显示器和操作键盘组成;摄像头安装在清洗滚刷一侧；照明装置设置在安装杆上。
[0012]所述的多个电磁传感器在伸缩架上等间距设置。
[0013]所述的横向步进电机的数量为四台，其中三台安装在位于纵向齿轮导轨后部的横向齿轮导轨，一台安装在位于纵向齿轮导轨中部的横向齿轮导轨。
[0014]所述的清洁剂箱内部分成三层，分别用于盛放清洗轮胎橡胶、航油及灰尘污垢三种常见污染物的清洗剂，每层分别通过一根管路与一根总管相连，总管另一端连接到水栗5的进水口。
[0015]所述的主控系统中的微处理器模块、电机驱动模块、烘干驱动器和水栗驱动器设置在电源控制箱一侧的主控制箱内，用户界面则由工作人员手持。
[0016]本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0017]I)开始运行时，主控系统进行自检的SI阶段;在此阶段中，主控系统上的微处理器模块将对框架上的各相关部件是否在初始位置进行检测；
[0018]2)对自检结果是否正常进行判断的S2阶段;如果判断结果为“是”，进入S3阶段;否则进入S17阶段以进行异常处理，然后结束运行；
[0019]3)开始搜索灯具的S3阶段;在此阶段中，当框架在其他动力装置的驱动下开始运动时利用电磁传感器进行灯具搜索并传送给微处理器模块，然后进入S4阶段；
[0020]4)对是否搜索到灯具进行判断的S4阶段；如果判断结果为“是”，进入S5阶段；否则，重新进入S3阶段，继续搜索灯具；
[0021]5)对步进电机发出运动指令的S5阶段;当电磁传感器搜索到灯具后通过微处理器模块给纵向纵向步进电机、横向步进电机发出指令，然后进入S6阶段；
[0022]6)灯具对正的S6阶段;在此阶段中利用纵向步进电机的前后运动和横向步进电机的左右运动将清洗滚刷移动到灯具的正上方位置，然后进入S7阶段；
[0023]7)清洗滚刷伸向灯具表面的S7阶段;在此阶段中利用推杆电机将清洗滚刷送到灯具表面，为下一步清洗做好准备，然后进入S8阶段；
[0024]8)判断是否需要提供照明的S8阶段;在此阶段中对是否需要提供照明进行判断，如果判断结果为“是”，则需要工作人员通过用户界面104打开照明装置，之后进入S9阶段；否则直接进入下一步S9阶段；
[0025]9)进行图像采集和识别污染物的S9阶段:利用摄像头采集灯具表面的图像并传送给微处理器模块，然后在用户界面的显示器上进行显示；
[0026]10)选择清洗剂的SlO阶段:工作人员根据上述图像显示的污染物种类在用户界面的操作键盘上选择相应的清洗剂；
[0027]11)清洗滚刷开始运转的Sll阶段:在此阶段中利用直流电机带动清洗滚刷转动，然后进入S12阶段；
[0028]12)水栗开始工作S12阶段;利用水栗将清洁剂箱内的相应清洗剂通过管路提供给喷嘴，并通过喷嘴将清洗剂向下喷洒在灯具表面，同时利用清洗滚刷进行清洗，然后进入S13阶段；
[0029]13)清洗结束的S13阶段;清洗结束后本装置中上述各相关部件自动关闭，然后进入S14阶段；
[0030]14)烘干处理的S14阶段；利用烘干装置对灯具表面残留液体进行烘干处理，然后进入S15阶段；
[0031]15)回到初始位置的S15阶段;上述各电机回到初始位置，然后进入S16阶段；
[0032]16)对是否退出进行判断的S16阶段;如果判断是结果为“是”，则结束清洗过程，否则回到S3阶段的入口处进行下一次清洗工作。
[0033]本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法的有益效果:
[0034]I)结构设计合理，能够代替大量人力劳动，清洗速度快，运行噪声小，清洗效果良好，工作效率高。
[00；35] 2)能耗低，节省能源。
[0036]3)便于安装在其它动力装置上，且可以在多自由度方向上移动。
[0037]4)可以在前进过程中自动搜索感知灯具位置及自动对正。
[0038]5)在清洗过程中自带灯具表面常见污染物的清洗剂，可以根据不同污染物选择不同的清洗剂。
[0039]6)在清洗灯具作业结束后可对灯具表面残留液进行烘干，防止寒冬的情况下冻结，影响灯光强度。
[0040]7)清洗滚刷自由度多，能对多种嵌入式灯具进行全面的清洗。
【附图说明】
[0041]图1为本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置部分结构示意图。
[0042]图2为本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置中主控系统组成框图；
[0043]图3为本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法进行详细说明。
[0045]如图1、图2所示，本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置包括框架、纵向步进电机2、水栗5、两条纵向齿轮导轨6、多个清洗滚刷8、伸缩架9、两根横轴10、多台横向步进电机12、多台推杆电机13、电源控制箱14、多个喷嘴15、两条横向齿轮导轨16、多台直流电机17、安装杆19、清洁剂箱、烘干装置和主控系统;其中框架由四根侧梁1、两根横梁3、四根立柱7和四个滚轮18组成；四根立柱7分别垂直设置在角部，每根立柱7的下端安装有一个滚轮18;四根侧梁I分成两组设置在两侧，其中两根侧梁I的两端分别连接在位于同一侧前后端的两根立柱7上下部;两根横梁3的两端分别连接在位于同一端的两根立柱7下部内侧面上;水栗5安装在位于前端的横梁3上;两条纵向齿轮导轨6分别以可前后移动的方式设置在两根位于上部的侧梁I表面上;两根横轴10的外端分别安装有一个与两条纵向齿轮导轨6前部相嗤合的齿轮，另一端分别与纵向步进电机2的两个输出轴相连接;两条横向齿轮导轨16的两端分别固定在两条纵向齿轮导轨6的中部和后部;伸缩架9以能够上下移动的方式沿横向安装在框架中部;横向步进电机12的输出轴上安装有一个与横向齿轮导轨16相啮合的齿轮，多台横向步进电机12分别安装在两条横向齿轮导轨16上，并且每台横向步进电机12的壳体连接在一台推杆电机13的壳体顶部;推杆电机13上的推杆朝下设置，并且推杆下端与一台直流电机17的壳体相连;直流电机17的输出轴朝下设置，其上安装有一个清洗滚刷8;每个清洗滚刷8上方设有一个喷嘴15，喷嘴15通过管路与水栗5的出水口相连，而水栗5的进水口则通过管路与安装在用于拖动本装置的动力装置上的清洁剂箱相接；烘干装置安装在清洗滚刷8的外侧；电源控制箱14安装在位于两条横向齿轮导轨16之间的纵向齿轮导轨6上，用于为本装置的各用电部件供电；安装杆19的两端分别连接在位于框架后端上部的两根侧梁I内侧面上;主控系统包括:微处理器模块101、限位开关模块102、多个电磁传感器103、用户界面104、照明装置105、电机驱动模块106、烘干驱动器107、水栗驱动器108和摄像头109;其中:微处理器模块101分别与限位开关模块102、电磁传感器103、用户界面104、照明装置105、电机驱动模块106、烘干驱动器107、水栗驱动器108、摄像头109及伸缩架9的升降控制机构相连接；
[0046]所述的烘干驱动器107与烘干装置电连接，水栗驱动器108则与水栗6的控制器电连接；
[0047 ]电机驱动模块106由多个电机驱动器组成，每个电机驱动器分别与一台纵向步进电机2、横向步进电机12、推杆电机13或直流电机17相连接；
[0048]限位开关模块102由多个限位开关组成，两根位于上部的侧梁I的两端分别安装有一个限位开关，当两条纵向齿轮导轨6运动到侧梁I某一端而触碰到相应限位开关时，本装置自动反向运行;两条横向齿轮导轨16的两端也分别安装有一个限位开关，当横向步进电机12运动到某一侧而触碰到相应限位开关时，本装置自动反向运行；
[0049]多个电磁传感器103相隔距离设置在伸缩架9的底面上；
[0050]用户界面104由显示器和操作键盘组成;摄像头109安装在清洗滚刷8—侧；照明装置105设置在安装杆19上。
[0051 ]所述的多个电磁传感器103在伸缩架9上等间距设置。
[0052]所述的横向步进电机12的数量为四台，其中三台安装在位于纵向齿轮导轨6后部的横向齿轮导轨16，一台安装在位于纵向齿轮导轨6中部的横向齿轮导轨16。
[0053]所述的清洁剂箱内部分成三层，分别用于盛放清洗轮胎橡胶、航油及灰尘污垢三种常见污染物的清洗剂，每层分别通过一根管路与一根总管相连，总管另一端连接到水栗5的进水口。
[0054]所述的主控系统中的微处理器模块101、电机驱动模块106、烘干驱动器107和水栗驱动器108设置在电源控制箱14一侧的主控制箱11内，用户界面104则由工作人员手持。
[0055]现将本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置工作原理阐述如下:
[0056]当本清洗装置在其他动力装置的驱动下利用滚轮18在嵌入式灯具跑道上运行时。首先工作人员在用户界面104的操作键盘上按下总启动按钮，在微处理器模块101的控制下使伸缩架9下降至合理高度，然后利用电磁传感器3自动进行灯具的搜索，当电磁传感器3检测到灯具后立即将检测信号传送给微处理器模块101，在微处理器模块101的控制下整个清洗装置停止运动，然后通过相应电机驱动器使纵向步进电机2旋转，利用纵向步进电机2带动两条纵向齿轮导轨6在侧梁I上前后移动以调节两条横向齿轮导轨16的前后位置，并通过相应电机驱动器使横向步进电机12旋转，利用横向步进电机12调节清洗滚刷8的横向位置，之后利用通过相应电机驱动器使推杆电机13上的推杆向外伸出，以调节清洗滚刷8的上下位置，最后使清洗滚刷8恰好位于灯具表面的透光镜上，与此同时，利用位于清洗滚刷8—侧的摄像头109采集灯具表面的图像并传送给微处理器模块101，微处理器模块101将上述图像处理后传送给用户界面104上的显示器并进行显示，工作人员可通过显示器上显示的图像分辨出污染物的种类是轮胎橡胶、航油还是灰尘污垢，然后在操作键盘上按下相应清洗剂种类选择按钮，这时水栗5将清洁剂箱内的相应清洗剂通过管路提供给喷嘴15，并通过喷嘴15将清洗剂向下喷洒在灯具表面，同时通过相应电机驱动器使直流电机17旋转，由此带动清洗滚刷8转动，并由清洗滚刷8利用清洗剂进行刷洗。另外，由于灯具清洗工作主要在晚上进行，所以在图像采集前可打开照明装置105，这样便于工作人员在夜间能够很好地识别灯具表面的污染物。若处于寒冷的冬季，由于气温低，清洗完灯具后，如果残留在灯具表面的清洗剂或水不进行烘干，则会迅速冻结从而达不到清洗的效果，所以在完成灯具表面的清洗后，利用烘干装置对灯具表面残余的液体进行烘干处理，使灯具表面迅速变干，由此达到最佳的清洗效果。清洗过程结束后，将伸缩架9向上提升，这样便于本装置运行。
[0057]如图3所示，本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置所采用的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
[0058]I)开始运行时，主控系统进行自检的SI阶段;在此阶段中，主控系统上的微处理器模块101将对框架上的各相关部件是否在初始位置进行检测；
[0059]2)对自检结果是否正常进行判断的S2阶段;如果判断结果为“是”，进入S3阶段;否则进入S17阶段以进行异常处理，然后结束运行；
[0060]3)开始搜索灯具的S3阶段;在此阶段中，当框架在其他动力装置的驱动下开始运动时利用电磁传感器3进行灯具搜索并传送给微处理器模块101，然后进入S4阶段；
[0061]4)对是否搜索到灯具进行判断的S4阶段；如果判断结果为“是”，进入S5阶段；否则，重新进入S3阶段，继续搜索灯具；
[0062]5)对步进电机发出运动指令的S5阶段；当电磁传感器3搜索到灯具后通过微处理器模块101给纵向纵向步进电机2、横向步进电机12发出指令，然后进入S6阶段；
[0063]6)灯具对正的S6阶段;在此阶段中利用纵向步进电机2的前后运动和横向步进电机12的左右运动将清洗滚刷8移动到灯具的正上方位置，然后进入S7阶段；
[0064]7)清洗滚刷伸向灯具表面的S7阶段;在此阶段中利用推杆电机13将清洗滚刷8送到灯具表面，为下一步清洗做好准备，然后进入S8阶段；
[0065]8)判断是否需要提供照明的S8阶段;在此阶段中对是否需要提供照明进行判断，如果判断结果为“是”，则需要工作人员通过用户界面104打开照明装置105，之后进入S9阶段;否则直接进入下一步S9阶段；
[0066]9)进行图像采集和识别污染物的S9阶段:利用摄像头109采集灯具表面的图像并传送给微处理器模块101，然后在用户界面104的显示器上进行显示；
[0067]10)选择清洗剂的SlO阶段:工作人员根据上述图像显示的污染物种类在用户界面104的操作键盘上选择相应的清洗剂；
[0068]11)清洗滚刷开始运转的Sll阶段:在此阶段中利用直流电机17带动清洗滚刷8转动，然后进入S12阶段；
[0069]12)水栗开始工作S12阶段;利用水栗5将清洁剂箱内的相应清洗剂通过管路提供给喷嘴15，并通过喷嘴15将清洗剂向下喷洒在灯具表面，同时利用清洗滚刷8进行清洗，然后进入S13阶段；
[0070]13)清洗结束的S13阶段;清洗结束后本装置中上述各相关部件自动关闭，然后进入S14阶段；
[0071]14)烘干处理的S14阶段；利用烘干装置对灯具表面残留液体进行烘干处理，然后进入S15阶段；
[0072]15)回到初始位置的S15阶段;上述各电机回到初始位置，然后进入S16阶段；
[0073]16)对是否退出进行判断的S16阶段;如果判断是结果为“是”，则结束清洗过程，否则回到S3阶段的入口处进行下一次清洗工作。
[0074]本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法，针对机场跑道嵌入式灯具表面附着的污染物影响飞机起飞及降落等问题，机场采用人工方式或者大型装置进行清洗工作，为提高清洗效率设计的一种机场跑道嵌入式自动清洗装置。该装置能够自动感知灯具，并进行搜索定位及对正，然后工作人员根据灯具表面污染物的不同类别选择相应清洗剂，系统自动执行滚刷清洗及喷水流程，完成后对灯具进行烘干处理。该装置能快速高效的完成嵌入式灯具的清洗作业，满足机场运行需求。
【主权项】
1.一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置，其特征在于:所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置包括框架、纵向步进电机(2)、水栗(5)、两条纵向齿轮导轨(6)、多个清洗滚刷(8)、伸缩架(9)、两根横轴(10)、多台横向步进电机(12)、多台推杆电机(13)、电源控制箱(14)、多个喷嘴(15)、两条横向齿轮导轨(16)、多台直流电机(17)、安装杆(19)、清洁剂箱、烘干装置和主控系统；其中框架由四根侧梁(I)、两根横梁(3)、四根立柱(7)和四个滚轮(18)组成；四根立柱(7)分别垂直设置在角部，每根立柱(7)的下端安装有一个滚轮(18);四根侧梁(I)分成两组设置在两侧，其中两根侧梁(I)的两端分别连接在位于同一侧前后端的两根立柱(7)上下部;两根横梁(3)的两端分别连接在位于同一端的两根立柱(7)下部内侧面上;水栗(5)安装在位于前端的横梁(3)上;两条纵向齿轮导轨(6)分别以可前后移动的方式设置在两根位于上部的侧梁(I)表面上;两根横轴(10)的外端分别安装有一个与两条纵向齿轮导轨(6)前部相啮合的齿轮，另一端分别与纵向步进电机(2)的两个输出轴相连接;两条横向齿轮导轨(16)的两端分别固定在两条纵向齿轮导轨(6)的中部和后部;伸缩架(9)以能够上下移动的方式沿横向安装在框架中部;横向步进电机(12)的输出轴上安装有一个与横向齿轮导轨(16)相啮合的齿轮，多台横向步进电机(12)分别安装在两条横向齿轮导轨(16)上，并且每台横向步进电机(12)的壳体连接在一台推杆电机(13)的壳体顶部;推杆电机(13)上的推杆朝下设置，并且推杆下端与一台直流电机(17)的壳体相连；直流电机(17)的输出轴朝下设置，其上安装有一个清洗滚刷(8);每个清洗滚刷(8)上方设有一个喷嘴(15)，喷嘴(15)通过管路与水栗(5)的出水口相连，而水栗(5)的进水口则通过管路与安装在用于拖动本装置的动力装置上的清洁剂箱相接;烘干装置安装在清洗滚刷(8)的外侧；电源控制箱(14)安装在位于两条横向齿轮导轨(16)之间的纵向齿轮导轨(6)上，用于为本装置的各用电部件供电；安装杆(19)的两端分别连接在位于框架后端上部的两根侧梁(I)内侧面上;主控系统包括:微处理器模块(101)、限位开关模块(102)、多个电磁传感器(103)、用户界面(104)、照明装置(105)、电机驱动模块(106)、烘干驱动器(107)、水栗驱动器(108)和摄像头(109);其中:微处理器模块(101)分别与限位开关模块(102)、电磁传感器(103)、用户界面(104)、照明装置(105)、电机驱动模块(106)、烘干驱动器(107)、水栗驱动器(108)、摄像头(109)及伸缩架(9)的升降控制机构相连接； 所述的烘干驱动器(107)与烘干装置电连接，水栗驱动器(108)则与水栗(6)的控制器电连接； 电机驱动模块(106)由多个电机驱动器组成，每个电机驱动器分别与一台纵向步进电机(2)、横向步进电机(12)、推杆电机(13)或直流电机(17)相连接； 限位开关模块(102)由多个限位开关组成，两根位于上部的侧梁(I)的两端分别安装有一个限位开关;两条横向齿轮导轨(16)的两端也分别安装有一个限位开关； 多个电磁传感器(103)相隔距离设置在伸缩架(9)的底面上； 用户界面(104)由显示器和操作键盘组成;摄像头(109)安装在清洗滚刷(8)—侧；照明装置(105)设置在安装杆(19)上。2.根据权利要求1所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置，其特征在于:所述的多个电磁传感器(103)在伸缩架(9)上等间距设置。3.根据权利要求1所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置，其特征在于:所述的横向步进电机(12)的数量为四台，其中三台安装在位于纵向齿轮导轨(6)后部的横向齿轮导轨(16)，一台安装在位于纵向齿轮导轨(6)中部的横向齿轮导轨(16)。4.根据权利要求1所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置，其特征在于:所述的清洁剂箱内部分成三层，分别用于盛放清洗轮胎橡胶、航油及灰尘污垢三种常见污染物的清洗剂，每层分别通过一根管路与一根总管相连，总管另一端连接到水栗(5)的进水□ O5.根据权利要求1所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置，其特征在于:所述的主控系统中的微处理器模块(101)、电机驱动模块(106)、烘干驱动器(107)和水栗驱动器(108)设置在电源控制箱(14)一侧的主控制箱(11)内，用户界面(104)则由工作人员手持。6.一种如权利要求1所述的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置的控制方法，其特征在于:所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤: 1)开始运行时，主控系统进行自检的SI阶段;在此阶段中，主控系统上的微处理器模块(101)将对框架上的各相关部件是否在初始位置进行检测； 2)对自检结果是否正常进行判断的S2阶段;如果判断结果为“是”，进入S3阶段;否则进入S17阶段以进行异常处理，然后结束运行； 3)开始搜索灯具的S3阶段;在此阶段中，当框架在其他动力装置的驱动下开始运动时利用电磁传感器(3)进行灯具搜索并传送给微处理器模块(101)，然后进入S4阶段； 4)对是否搜索到灯具进行判断的S4阶段;如果判断结果为“是”，进入S5阶段;否则，重新进入S3阶段，继续搜索灯具； 5)对步进电机发出运动指令的S5阶段；当电磁传感器(3)搜索到灯具后通过微处理器模块(101)给纵向纵向步进电机(2)、横向步进电机(12)发出指令，然后进入S6阶段； 6)灯具对正的S6阶段;在此阶段中利用纵向步进电机(2)的前后运动和横向步进电机(12)的左右运动将清洗滚刷(8)移动到灯具的正上方位置，然后进入S7阶段； 7)清洗滚刷伸向灯具表面的S7阶段;在此阶段中利用推杆电机(13)将清洗滚刷(8)送到灯具表面，为下一步清洗做好准备，然后进入S8阶段； 8)判断是否需要提供照明的S8阶段;在此阶段中对是否需要提供照明进行判断，如果判断结果为“是”，则需要工作人员通过用户界面(104)打开照明装置(105)，之后进入S9阶段;否则直接进入下一步S9阶段； 9)进行图像采集和识别污染物的S9阶段:利用摄像头(109)采集灯具表面的图像并传送给微处理器模块(101)，然后在用户界面(104)的显示器上进行显示； 10)选择清洗剂的SlO阶段:工作人员根据上述图像显示的污染物种类在用户界面(104)的操作键盘上选择相应的清洗剂； 11)清洗滚刷开始运转的Sll阶段:在此阶段中利用直流电机(17)带动清洗滚刷(8)转动，然后进入S12阶段； 12)水栗开始工作S12阶段;利用水栗(5)将清洁剂箱内的相应清洗剂通过管路提供给喷嘴(15)，并通过喷嘴(15)将清洗剂向下喷洒在灯具表面，同时利用清洗滚刷(8)进行清洗，然后进入S13阶段； 13)清洗结束的S13阶段;清洗结束后本装置中上述各相关部件自动关闭，然后进入S14阶段； 14)烘干处理的S14阶段；利用烘干装置对灯具表面残留液体进行烘干处理，然后进入S15阶段； 15)回到初始位置的S15阶段;上述各电机回到初始位置，然后进入S16阶段； 16)对是否退出进行判断的S16阶段;如果判断是结果为“是”，则结束清洗过程，否则回到S3阶段的入口处进行下一次清洗工作。
【文档编号】B08B3/08GK105964577SQ201610309086
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】牛国臣, 高庆吉
【申请人】中国民航大学