1.一种嵌入式助航灯具自主清洗车,其特征在于:所述的嵌入式助航灯具自主清洗车包括:车辆(28)和安装在车辆(28)上的主控计算机(2)、显示器(4)、车体控制系统和清洗装置;其中车辆(28)由驾驶室(29)和车厢(30)构成,并且车厢(30)的底盘中部形成有开口;
清洗装置包括清洗喷头运动载体单元和清洗设备单元;所述的清洗喷头运动载体单元包括机器人(6)、升降装置(7)、机器人控制器(21)和图像采集装置(23);升降装置(7)设置在车厢(30)的底盘中部表面,其上设有两根升降支柱(31)、两个上部限位装置(8a)、两个下部限位装置(8b)、两个滑块(26)和两台升降电机(35);两根升降支柱(31)的下端分别固定在车厢(30)上开口的左右边缘外侧,两个上部限位装置(8a)和两个下部限位装置(8b)分别安装在两根升降支柱(31)的上下部,两个滑块(26)以能够上下移动的方式设在两根升降支柱(31)的中部,两台升降电机(35)分别安装在两根升降支柱(31)的上端,并能够带动滑块(26)在升降支柱(31)上进行升降运动;机器人(6)的上部两侧部位分别连接在两个滑块(26)上,因此下部能够在滑块(26)的带动下通过车厢(30)上的开口伸出到车厢(30)外部或回缩到车厢(30)内部;机器人控制器(21)设置在驾驶室(29)内;图像采集装置(23)安装在机器人(6)的下端,并且图像采集装置(23)、机器人(6)和升降电机(35)与机器人控制器(21)电连接;
所述的清洗设备单元包括清洗设备控制器(22)、清洗剂存储装置(11)、清洗剂配送装置(10)、空气压缩装置(18)、过滤装置(17)、干燥装置(15)、管子(16)、混合装置(19)、喷射装置(13)、空气输送装置(14)、清洗喷头(24)、储水装置(32)、输水装置(33)、阀门调节装置(34)、测距装置(25)、供电装置(5);其中清洗剂存储装置(11)、清洗剂配送装置(10)、空气压缩装置(18)、过滤装置(17)、干燥装置(15)、混合装置(19)、喷射装置(13)、空气输送装置(14)、储水装置(32)、输水装置(33)和阀门调节装置(34)设置在车厢(30)的底盘后部表面,清洗剂存储装置(11)通过管路依次与清洗剂配送装置(10)和混合装置(19)相连接;空气压缩装置(18)通过管路依次与过滤装置(17)、干燥装置(15)、空气输送装置(14)、阀门调节装置(34)及混合装置(19)相连接;储水装置(32)通过输水装置(33)与阀门调节装置(34)相连接;清洗喷头(24)、测距装置(25)均安装在机器人(6)下端;喷射装置(13)安装在混合装置(19)出口处,并且通过管子(16)与清洗喷头(24)相接;清洗设备控制器(22)设置在驾驶室(29)内,并且与测距装置(25)、空气输送装置(14)、清洗剂配送装置(10)、阀门调节装置(34)、输水装置(33)、喷射装置(13)电连接;供电装置(5)设置在车厢(30)的底盘前部表面,用于为清洗设备单元中各用电部件供电;
所述的车体控制系统包括车体运动控制器(20)、定位装置(9)、前部图像采集装置(1)和底部图像采集装置(27);其中定位装置(9)安装在车厢(30)的顶部,前部图像采集装置(1)安装在车头前部,底部图像采集装置(27)安装在车厢(30)的底面上;车体运动控制器(20)设置在驾驶室(29)内,用于控制车辆(28)的转向机构和驱动机构,并且与定位装置(9)、前部图像采集装置(1)和底部图像采集装置(27)电连接;
所述的主控计算机(2)和显示器(4)均设置在驾驶室(29)内,并且主控计算机(2)分别与显示器(4)、车体运动控制器(20)、机器人控制器(21)和清洗设备控制器(22)电连接。
2.根据权利要求1所述的嵌入式助航灯具自主清洗车,其特征在于:所述的嵌入式助航灯具自主清洗车还包括一个设置在驾驶室(29)内且与主控计算机(2)电连接的通讯装置(36)。
3.根据权利要求1所述的嵌入式助航灯具自主清洗车,其特征在于:所述的机器人(6)采用并联机构。
4.根据权利要求1所述的嵌入式助航灯具自主清洗车,其特征在于:所述的显示器(4)为LED显示屏,用于显示操作控制界面信息及实时灯具位置动态图像信息。
5.根据权利要求1所述的嵌入式助航灯具自主清洗车,其特征在于:所述的测距装置(25)与清洗喷头(24)以相邻的方式安装在机器人(6)上。
6.一种如权利要求1所述的嵌入式助航灯具清洗车的控制方法,其特征在于:所述的控制方法包括按顺序进行的下列步骤:
1)机场工作人员启动车辆(28),打开主控计算机(2),并在显示器(4)上进行模式选择;
2)判断选择的模式,当选择的是人工驾驶模式时,进入步骤3),当选择的是自主驾驶模式时进入步骤6);
3)机场工作人员驾驶车辆(28)驶向待清洗的灯具(12)方向;
4)在车辆(28)行驶过程中,利用底部图像采集装置(27)实时采集图像信息,然后传送给车体运动控制器(20),车体运动控制器(20)再传送给主控计算机(2),并在主控计算机(2)的控制下在显示器(4)上进行显示;由工作人员判断采集到的图像中灯具(12)是否位于显示器(4)的中央区域,如是,进入步骤5),否则返回步骤3);
5)工作人员停止车辆(28),然后进入步骤12)。
6)自主驾驶模式,工作人员在显示器(4)上输入待清洗的灯具(12)的编号;
7)利用车体控制器(20)实时接收定位装置(9)的数据,通过相应控制算法控制车辆(28)驶向灯具(12);
8)判断前部图像采集装置(1)是否检测到灯具(12),如是,进入步骤9),否则返回步骤7);
9)车体控制器(20)利用前部图像采集装置(1)采集到的灯具(12)的数据,将视觉导航作为辅助导航,共同引导车辆(28)驶向灯具(12);
10)利用底部图像采集装置(27)实时采集图像信息,并将数据传递给车体控制器(20),然后由车体控制器(20)再传递给主控计算机(2),之后由主控计算机(2)判断灯具(12)是否位于清洗装置的工作范围内,如是,进入步骤11),否则返回步骤9);
11)自动停止车辆(28);
12)机器人控制器(21)控制升降装置(7)上两台升降电机(35)转动,从而带动滑块(26)在升降支柱(31)上向下滑动,由此将机器人(6)下降至下部限位装置(8b)处;
13)利用图像采集装置(23)采集灯具(12)的图像信息,并传递给机器人控制器(21),然后机器人控制器(21)再传送给主控计算机(2),由主控计算机(2)对图像进行处理,解算出发光口的个数和位置信息,然后进入步骤14);
14)机器人控制器(21)接收主控计算机(2)解算出的个数、位置信息,控制机器人(6)末端运动,使清洗喷头(24)对正灯具发光口;
15)利用测距装置(25)检测灯具发光口距离清洗喷头(24)的距离,并传送给清洗设备控制器(22);
16)判断进入混合装置(19)的物质,当需要压缩空气进入混合装置时,进入步骤17),否则,进入步骤18);
17)在清洗设备控制器(22)的控制下,清洗剂配送装置(10)将清洗剂存储装置(11)内储存的清洗剂原料定量提供给混合装置(19);与此同时,打开空气输送装置(14),并由阀门调节装置(34)提供给混合装置(19),然后进入步骤19);
18)在清洗设备控制器(22)的控制下,清洗剂配送装置(10)将清洗剂存储装置(11)内储存的清洗剂原料定量提供给混合装置(19);与此同时,打开输水装置(33),由输水装置(33)将储水装置(32)内的水经阀门调节装置(34)提供给混合装置(19);
19)打开喷射装置(13),控制喷射时间;
20)利用清洗剂和压缩空气或清洗剂和水清洗灯具发光口;
21)利用图像采集装置(23)采集清洗后的灯具图像,然后传送给机器人控制器(21),机器人控制器(21)再传送给主控计算机(2),主控计算机(2)通过相对应算法找出灯具发光口污斑大小,并与清洗前的灯具图像进行对比,然后判断是否清洗合格,如是,进入步骤22),否则返回步骤19);
22)判断是否清洗完所有发光口,如是,进入步骤23),否则进入步骤19);
23)清洗结束,移至下一个灯具并进行清洗。