一种桥面喷涂系统及方法与流程

本发明涉及喷涂作业领域，尤其涉及一种桥面喷涂系统及方法。

背景技术：

桥梁所处的环境十分复杂，桥梁常年受到大气、海水、土壤等各种腐蚀，严重影响桥梁的安全和使用寿命，因此需要在桥梁桥面喷涂防水和防腐涂料，以延长桥梁的寿命。

由于大桥桥面喷涂的作业环境较为特殊，其喷涂作业自动化程度并不高，目前，现有的桥面喷涂技术主要有手动和半自动两种方式。一、手动方式是由工人根据经验将涂料按照一定配比进行混合搅拌后装入自动喷涂机的料筒，启动喷涂机然后手持喷枪对准带喷涂的桥面进行喷涂作业，但是这种方式对工人的要求很高，人的作业水平直接影响喷涂的质量；同时，手动喷涂的劳动强度非常大，作业环境非常恶劣，效率低下。二、喷涂方式是半自动喷涂，其作业设备是一台搭载自动喷涂机的喷涂车，该喷涂车尾部安装有多个喷头保证喷涂的横跨面积超过喷涂车的宽度，这样在喷涂车缓慢行驶的过程中即可完成一个车道的喷涂；但是，上述喷涂方式无法保证桥面防腐喷涂的防护层的喷涂质量，其喷涂厚度和直线度完全依赖于工人的操作水平，且效率低。

技术实现要素：

本申请提供了一种桥面喷涂系统及方法，可以解决现有技术中桥面喷涂作业的喷涂质量差、喷涂效率低的技术问题。

本发明第一方面提供一种桥面喷涂系统，其特征在于，包括：喷涂控制子系统、路径规划与控制子系统、供料子系统、喷涂机、喷涂子模块、导轨模块及行驶载体；

所述行驶载体包括第一运输载体和第二运输载体，所述导轨模块的两端分别固定在所述第一运输载体和所述第二运输载体上；

所述路径规划与控制子系统分别与所述第一运输载体和所述第二运输载体电连接，用于检测及调整所述第一运输载体和所述第二运输载体的行驶状态；

所述供料子系统固定于所述第一运输载体上，所述供料子系统与所述喷涂机的一端连接，形成供料通道；

所述喷涂机固定于所述第一运输载体上，所述喷涂机的另一端与所述喷涂子模块连接，所述喷涂机与所述喷涂控制子系统电连接；

所述喷涂控制子系统及可移动的所述喷涂子模块均安装于所述导轨模块上，所述喷涂控制子系统与所述喷涂子模块电连接；

所述路径规划与控制子系统与所述喷涂控制子系统电连接，用于控制所述行驶载体与待喷涂桥面的位置关系，及反馈信号至所述喷涂控制子系统，使得所述喷涂控制子系统调整喷涂状态；

所述喷涂控制子系统用于根据预设喷涂参数控制所述供料子系统提供涂料至所述喷涂机，以传输至所述喷涂子模块，及控制所述喷涂子模块在所述导轨模块上移动，以对预设的目标位置进行喷涂作业。

可选的，桥面喷涂系统还包括系统操作平台，所述系统操作平台与喷涂控制子系统电连接，所述系统操作平台固定于所述第一运输载体上，所述系统操作平台用于设定预设喷涂参数。

可选的，所述系统操作平台与所述路径规划与控制子系统相连接，所述系统操作平台用于人工控制所述路径规划与控制子系统调整所述桥面喷涂系统的初始位置状态。

可选的，供料子系统包括：储料装置、涂料泵及输料管；

所述储料装置固定在所述第一运输载体上，所述储料装置用于储存涂料；

所述涂料泵位于所述储料装置内部，且与所述喷涂控制子系统电连接，所述输料管的两端分别连接所述涂料泵和所述喷涂机。

可选的，喷涂子模块还包含移动载体、线性调节模块及喷枪；

所述喷枪与所述喷涂控制子系统电连接，所述喷枪安装于所述线性调节模块上，所述喷枪至少包含第一喷头和第二喷头；

所述线性调节模块与所述喷涂控制子系统电连接，所述线性调节模块安装于所述移动载体上，所述线性调节模块用于调节所述第一喷头和所述第二喷头的位置状态；

所述移动载体与所述喷涂控制子系统电连接，所述移动载体安装于所述导轨模块上，所述喷涂控制子系统还用于根据所述预设喷涂参数控制所述移动载体调整喷涂子模块的运动状态。

可选的，移动载体包含齿轮，导轨模块包含齿条，所述齿轮与所述齿条匹配安装，所述齿轮的转轴与所述喷涂控制子系统电连接。

可选的，路径规划与控制子系统包括：第一测距组件、第二测距组件、第一控制器及第二控制器、第一电机、第二电机；

所述第一测距组件设置于所述第一运输载体与桥沿相对的表面；

所述第二测距组件设置于所述第二运输载体与桥沿相对的表面；

所述第一测距组件与所述第一控制器相连接，所述第一控制器和所述第一电机均安装于所述第一运输载体上，所述第一控制器用于控制所述第一电机，以校正所述第一运输载体的行驶中的位置状态；

所述第二测距组件与所述第二控制器相连接，所述第二控制器和所述第二电机均安装于所述第二运输载体上，所述第二控制器用于控制所述第二电机，以校正所述第二运输载体的行驶中的位置状态。

可选的，所述第一测距组件至少包含3个超声波测距传感器，所述第二测距组件至少包含3个超声波测距传感器。

可选的，桥面喷涂系统还包括监控子系统；

所述监控子系统包含环境监测模块和工业相机；

所述环境监测模块和所述工业相机均与喷涂控制子系统电连接；

所述环境监测模块安装于所述行驶载体上，所述环境监测模块用于实时获取环境参数，并发送给所述喷涂控制子系统；

所述工业相机安装于所述行驶载体上，所述工业相机用于获取喷涂作业的图像，并发送至所述喷涂控制子系统。

本发明的另一方面提供一种桥面喷涂方法，所述桥面喷涂方法应用于的桥面喷涂系统，所述桥面喷涂方法包括：

路径规划与控制子系统获取第一运输载体和第二运输载体的行驶状态，利用行驶状态控制第一运输载体和第二运输载体与桥沿的位置关系，利用行驶状态确定对喷涂控制子系统的控制参数；

喷涂控制子系统接收到控制参数后，控制供料子系统提供涂料至喷涂子模块，及控制喷涂子模块对预设的目标位置进行喷涂作业。

本发明提供一种桥面喷涂系统及方法，该系统通过对桥面喷涂系统结构进行改进，利用改进后的喷涂系统结构中的路径规划与控制子系统，以调整行驶载体的初始位置状态，及喷涂作业中行驶载体通过路径规划与控制子系统自行调整位置状态，使得行驶载体在喷涂过程中保持与桥沿平行，以避免行驶载体的行驶状态导致喷涂作业的喷涂位置偏移和重复喷涂，且利用改进后的喷涂系统结构中的导轨模块与喷涂子模块，喷涂控制子系统根据预设喷涂参数控制喷涂子模块在导轨模块上的工作状态，使得喷涂子模块对预设的目标位置进行高质量、高效率的喷涂作业，提高桥面喷涂的；进一步的，桥面喷涂系统根据预设喷涂参数控制喷涂子模块在导轨模块上移动，进行自动模式的喷涂作业，使得喷涂子模块对桥面预设目标位置进行大面积位置的喷涂，提高桥面喷涂作业的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中的桥面喷涂系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中的供料子系统的结构示意图；

图3为本申请实施例中的喷涂子模块结构示意图；

图4为本申请实施例中的喷涂子模块中的移动载体和导轨模块的第一种装配示意图；

图5为本申请实施例中的桥面喷涂系统中的移动载体和导轨模块的第二种装配示意图；

图6为本申请实施例中的桥面喷涂系统中的移动载体和导轨模块的第三种装配示意图；

图7为本申请实施例中的桥面喷涂系统中行驶子系统和路径规划子系统的装配示意图；

图8为本申请实施例中的桥面喷涂系统中行驶子系统和路径规划子系统的装配示意图的剖视图；

图9为本申请实施例中的桥面喷涂系统的监控子系统的结构示意图；

图10本申请实施例中的监控子系统的放大图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有技术中桥面喷涂作业的喷涂质量差、喷涂效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种桥面喷涂系统及方法。

本发明第一方面提供一种桥面喷涂系统，请参阅图1，图1为本申请实施例中的桥面喷涂系统的结构示意图，该桥面喷涂系统包括：喷涂控制子系统、路径规划与控制子系统400、供料子系统500、喷涂机301、喷涂子模块300、导轨模块200及行驶载体100；

行驶载体100包括第一运输载体101和第二运输载体102，导轨模块200的两端分别固定在第一运输载体101和第二运输载体102上；

路径规划与控制子系统400分别与第一运输载体101和第二运输载体102电连接，用于检测及调整第一运输载体101和第二运输载体102的行驶状态；

供料子系统500固定于第一运输载体101上，供料子系统500与喷涂机301的一端连接，形成供料通道；

喷涂机301固定于第一运输载体101上，喷涂机301的另一端与喷涂子模块300连接，喷涂机301与喷涂控制子系统电连接；

喷涂控制子系统及可移动的喷涂子模块300均安装于导轨模块200上，喷涂控制子系统与喷涂子模块300电连接；

路径规划与控制子系统400与喷涂控制子系统电连接，用于控制行驶载体100与待喷涂桥面的位置关系，及反馈信号至喷涂控制子系统，使得喷涂控制子系统调整喷涂状态；

喷涂控制子系统用于根据预设喷涂参数控制供料子系统500提供涂料至喷涂机301，以传输至喷涂子模块300，及控制喷涂子模块300在导轨模块200上移动，以对预设的目标位置进行喷涂作业。

进一步的，桥面喷涂系统还包括系统操作平台600，系统操作平台600与喷涂控制子系统电连接，系统操作平台600固定于第一运输载体101上，系统操作平台600用于设定预设喷涂参数。

进一步的，系统操作平台与路径规划与控制子系统相连接，系统操作平台用于人工控制路径规划与控制子系统调整桥面喷涂系统的初始位置状态，在本实施例中，系统操作平台600用于人工手动控制路径规划与控制子系统，进而控制第一运输载体101和第二运输载体102的运动到目标位置，该目标位置为桥面喷涂系统在进行自动模式前的初始位置状态，或工作人员预定的其他目标位置，本实施不对此作进一步限定。

进一步的，喷涂控制子系统还用于根据预设喷涂参数控制喷涂机301对涂料进行加工，该喷涂机301用于加工供料子系统500所提供的涂料，具体的，根据预设喷涂参数对涂料进行加工，使得加工后的涂料符合与预设喷涂参数相对应的浓度、温度以及成分含量等，以保证喷涂子模块对预设目标位置喷涂的涂料的质量。

请参考图2，图2为本申请实施例中的供料子系统的结构示意图；该供料子系统500包括：储料装置501、涂料泵及输料管502；

储料装置501固定在第一运输载体101上，储料装置501用于储存涂料；

涂料泵位于储料装置内部，且与喷涂控制子系统电连接，输料管502的两端分别连接涂料泵和喷涂机301；在本实施例中，喷涂控制子系统对涂料泵进行控制，进而控制供料子系统500对喷涂机301的供料速度、供料量，以提高喷涂机301对涂料加工的质量。

请参阅图3，图3为本申请实施例中的喷涂子模块结构示意图；喷涂子模块300包含移动载体302、线性调节模块303及喷枪；

喷枪与喷涂控制子系统电连接，喷枪安装于线性调节模块302上，喷枪至少包含第一喷头304和第二喷头305；

线性调节模块303与喷涂控制子系统电连接，线性调节模块303安装于移动载体302上，线性调节模块303用于调节第一喷头304和第二喷头305的位置状态；

移动载体302与喷涂控制子系统电连接，移动载体302安装于导轨模块200上，喷涂控制子系统还用于根据所述预设喷涂参数控制所述移动载体302调整喷涂子模块300的运动状态。

在本实施例中，图1中移动载体302和导轨模块200的结构仅为移动平台和导轨的一种示例性的结构，并非对移动载体302和导轨模块200的结构进行任何限定，移动载体302和导轨模块200的结构为任何可以使移动载体302沿着导轨模块200的长度方向运动的结构，为了更清楚地说明移动载体302和导轨模块200的结构，以下示例性地列举移动载体302和导轨模块200的几种结构，并非对移动载体302和导轨模块200的结构进行任何限定。

请参阅图4，图4为本申请实施例中的喷涂子模块中的移动载体和导轨模块的第一种装配示意图，如图4所示，移动载体302包括齿轮306A、喷涂电机307A、和喷头架308A；

移动载体包含齿轮306A，导轨模块包含齿条201A，移动载体302利用齿轮306A和导轨模块200中的齿条201A，在导轨模块200上进行移动；

在导轨模块200上设置有导向槽202A和齿条201A，导向槽202A的长度方向与导轨模块200的长度方向平行，导向槽202A的深度方向贯穿导轨模块200。喷涂电机307A的输出轴穿过导向槽202A，齿轮306A固定于喷涂电机307A的输出轴穿过导向槽202A的部分，导轨模块200中的齿条201A固定在导轨模块200上，且与齿轮306A相互啮合，喷头架308A固定在喷涂电机307A的外壳上；

在实际应用中，结合图1和图4，喷涂电机307A的输出轴带动齿轮306A转动，在齿轮306A和齿条201A的相互啮合的作用下，齿轮306A沿着齿条201A的长度方向运动，齿轮306A带动喷涂电机307A沿着导轨模块200的长度方向运动，进而带动喷头架308A运动。导轨模块200的长度方向与第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向垂直，当第一运输载体101和第二运输载体102运动时，喷头架308A在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上运动，同时，涂料泵将储料装置501中的涂料由输料管502传输至第一喷头304和第二喷头305，进而将涂料在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上将涂料喷涂在桥面上。

请参阅图5，图5为本申请实施例中的桥面喷涂系统中的移动载体和导轨模块的第二种装配示意图，如图5所示，移动载体302包括和喷头架308B，载体滑轮306B的车轮与导轨模块200的顶部接触，载体滑轮306B内设置有驱动载体滑轮306B的车轮转动的喷涂电机(图中为显示出该实施例的喷涂电机)，喷头架308B与载体滑轮306B的车身连接；

在实际应用中，结合图1和图5，在喷涂电机的驱动下，载体滑轮306B沿着导轨模块200的长度的方向运动，带动喷头架308B沿着导轨模块200的长度的方向运动，进而带动喷头架308B运动。导轨模块200的长度方向与第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向垂直，当第一运输载体101和第二运输载体102运动时，喷头架308B在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上运动，同时，涂料泵将储料装置501中的涂料由输料管502传输至第一喷头304和第二喷头305，进而将涂料在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上将涂料喷涂在桥面上。

请参阅图6，图6为本申请实施例中的桥面喷涂系统中的移动载体和导轨模块的第三种装配示意图，如图6所示，移动载体302包括螺纹孔306C和喷头架308C，喷涂电机202C的外壳固定于导轨模块200的一个侧面上，导轨模块200包含螺杆201C与喷涂电机202C的输出轴连接。在喷头架308C上设置有螺纹孔306C，喷头架308C通过螺纹孔306C与螺杆201C连接。在导轨模块200的固定有喷涂电机201C的侧面上还设置有支撑平台203C，喷头架308C的一个平面与支撑平台203C接触，支撑喷头架308C并约束喷头架308C绕螺杆201C的转动；

在实际应用中，喷涂电机202C驱动螺杆201C转动，通过螺杆201C的外螺纹推动螺纹孔306C的内螺纹，使喷头架308C沿着导轨模块200的长度方向运动。导轨模块200的长度方向与第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向垂直，当第一运输载体101和第二运输载体102运动时，喷头架308C在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上运动，同时，涂料泵将储料装置501中的涂料由输料管502传输至第一喷头304和第二喷头305，进而将涂料在垂直于第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向的方向上将涂料喷涂在桥面上。

请参阅图7和图8，图7为本申请实施例中的桥面喷涂系统中行驶子系统和路径规划子系统的装配示意图，图8为本申请实施例中的桥面喷涂系统中行驶子系统和路径规划子系统的装配示意图的剖视图，结合图6和图7可得：

路径规划与控制子系统400包括：第一测距组件401、第二测距组件402、第一控制器403及第二控制器404，第一电机405，第二电机406；

第一测距组件401设置于第一运输载体101与桥沿相对的表面；

第二测距组件402设置于第二运输载体102与桥沿相对的表面；

第一测距组件401与第一控制器403相连接，第一控制器401和第一电机405均安装于第一运输载体101上，第一控制器401用于控制第一电机405，以校正第一运输载体101的行驶中的位置状态；

第二测距组件402与第二控制器404相连接，第二控制器404和第二电机406均安装于第二运输载体102上，第二控制器404用于控制第二电机406，以校正第二运输载体102的行驶中的位置状态；

进一步的，第一测距组件401至少包含3个超声波测距传感器，第二测距组件402至少包含3个超声波测距传感器；

在本实施例中，第一控制器403利用第一测距组件401所测的第一数据得到第一夹角和第一角速度，第二控制器404利用第二测距组件402所测的第二数据得到第二夹角和第二角速度。

其中，第一夹角和第二夹角分别为第一运输载体101和第二运输载体102的行驶方向与桥沿的夹角，第一角速度和第二角速度分别为第一夹角的变化率和第二夹角的变化率。

具体的，第一测距组组件和第二测距组件402所测的距离数据分别至少需要包括2个测距传感器，第一测距组件401中的各测距传感器用于获取第一运输载体101的设置有测距传感器的位置处与桥沿之间的距离，第二测距组件402中的各测距传感器用于获取第二运输载体102的设置有测距传感器的位置处与桥沿之间的距离，则第一数据和第二数据均至少包括2个距离数据，第一数据中包括的距离数据的数量与第一测距组件401中包括的测距传感器的数量相同，第二数据中包括的距离数据的数量与第二测距组件402中包括的测距传感器的数量相同。

根据夹角计算公式得到第一夹角，该夹角计算公式为：

式(1)中，θ1为第一夹角，n为第一测距组件401中测距传感器的数量，d1i为第一测距组件401中第i个测距传感器获取的第i个距离数据，d1i+1为第一测距组件401中第i+1个测距传感器获取的第i+1个距离数据，第i个距离数据为第一运输载体101的设置有第i个测距传感器的位置处距桥沿的距离，第i+1个距离数据为第一运输载体101的设置有第i+1个测距传感器的位置处距桥沿的距离，l1i为第一测距组件401中第i个测距传感器与第i+1个测距传感器之间的距离。

根据夹角计算公式得到第二夹角，该夹角计算公式为：

式(2)中，θ2为第二夹角，m为第二测距组件402中测距传感器的数量，d2i为第二测距组件402中第i个测距传感器获取的第i个距离数据，d2i+1为第二测距组件402中第i+1个测距传感器获取的第i+1个距离数据，第i个距离数据为第二运输载体102的设置有第i个测距传感器的位置处距桥沿的距离，第i+1个距离数据为第二运输载体102的设置有第i+1个测距传感器的位置处距桥沿的距离，l2i为第二测距组件402中第i个测距传感器与第i+1个测距传感器之间的距离。

在实际应用中，由于桥面上往往设置有灯柱、围栏等障碍物，当障碍物位于测距传感器和桥沿之间时，测距传感器无法正常获取第一运输载体101或第二运输载体102的设置有该测距传感器的位置处于桥沿的距离，进而导致第一夹角或第二夹角与实际情况不符，甚至无法计算出第一夹角或第二夹角。为了避免这种情况，第一测距组件401和第二测距组件402往往包括至少三个测距传感器，第一数据和第二数据包括至少三个距离数据，利用最小二乘法分别对第一数据和第二数据中的各距离数据进行一次多项式拟合，分别得到第一直线和第二直线，并将第一数据中距离第一直线的距离超过预设的阈值的距离数据从第一数据中剔除，将第二数据中距离第二直线的距离超过预设的阈值的距离数据从第二数据中剔除，以避免由于灯柱、围栏等障碍物导致的第一夹角或第二夹角的计算错误。

第一测距传感器和第二测距传感器具有预设的采样周期，每经过该采样周期的时长，第一测距组件401和第二测距组件402分别获取一次第一数据和第二数据，并分别将第一数据和第二数据传输至第一控制器403传输至第一控制器403和第二控制器404。

第一控制器403包括数据存储元件，每隔一段预设的采样周期，第一控制器403获取一次第一数据，并将本次获取的第一数据带入式(1)中计算得到本次的第一夹角，然后第一控制器403将本次计算得到的第一夹角与数据存储元件中存储的上一次获取第一数据并计算得到的第一夹角相减，并将本次计算得到的第一夹角和上一次计算得到的第一夹角的差除以预设的采样周期，得到第一角速度，然后并将本次计算得到第一夹角存入数据存储元件中。

第二控制器404包括数据存储元件，每隔一段预设的采样周期，第二控制器404获取一次第二数据，并将本次获取的第二数据带入式(2)中计算得到本次的第二夹角，然后第二控制器404将本次计算得到的第二夹角与数据存储元件中存储的上一次计算得到的第二夹角相减，并将本次计算得到的第二夹角和上一次计算得到的第二夹角的差除以预设的采样周期，得到第二角速度，并将本次计算得到第二夹角存入数据存储元件中。

进一步的，第一控制器403将第一夹角和第一角速度作为模糊控制系统的激励，并将该模糊控制系统的响应作为第一转角，第二控制器404将第二夹角和第二角速度作为模糊控制系统的激励，并将模糊控制系统的响应作为第二转角。

需要说明的是，下文中，第一夹角和第二夹角的单位均为弧度，第一角速度和第二角速度的单位均为弧度每秒。

具体的，为了更清楚地的说明第一控制器403通过模糊控制得到第一转角的过程，将俯视桥面时第一运输载体101逆时针转动方向作为正方向，将第一运输载体101顺时针转动方向作为负方向，将第一运输载体101的行驶方向与桥沿平行作为0度极角建立极坐标系。在该极坐标系中，第一夹角的定义域为[-π/2，π/2]，故在[-π/2，π/2]范围内将第一夹角分为至少两个区间，并将此范围内的各区间称为夹角区间，第一角速度的定义域为[-π/2，π/2]，故在[-π/2，π/2]范围内将第一角速度分为至少两个区间，并将此范围内的各区间称为修正区间。

将(0，π/2]范围内的第一夹角划分为M1个区间，M1≥1，将此范围内的各区间称为正夹角区间，为了便于说明，对各正夹角区间进行编号，各正夹角区间的编号依次为：1、…、M1，其中正夹角区间的编号越大，该正夹角区间中包括的第一夹角的绝对值越大。各正夹角区间对应一个不同大小的调节转角，各调节转角的方向均为负方向，且正夹角区间的编号越大，该正夹角区间对应的调节转角的绝对值越大。

将[-π/2，0]范围内的第一夹角划分为N1个区间，N1≥1，将此范围内的各区间称为负夹角区间，为了便于说明，对各负夹角区间进行编号，各负夹角区间的编号依次为：-1、…、-N1，其中负夹角区间的编号的绝对值越大，该负夹角区间中包括的第一夹角的绝对值越大。各负夹角区间对应一个不同大小的调节转角，各调节转角的方向均为正方向，且负夹角区间的编号的绝对值越大，该负夹角区间对应的调节转角的绝对值越大。

将(0，π/2]范围内的第一角速度划分为X1个区间，X1≥1，将此范围内的各区间称为正修正区间，为了便于说明，对各正修正区间进行编号，各修正区间的编号依次为：1、…、X1，其中正修正区间的编号越大，该正修正区间中包括的第一角速度的绝对值越大。各正修正区间对应一个不同大小的区间修正值，各区间修正值均为正数，且正修正区间的编号越大，该正修正区间对应的区间修正值的绝对值越大。

将[-π/2，0]范围内的第一角速度划分为Y1个区间，Y1≥1，将此范围内的各区间称为负修正区间，为了便于说明，对各负修正区间进行编号，各修正区间的编号依次为：1、…、Y1，其中负修正区间的编号越大，该负修正区间中包括的第一角速度的绝对值越大。各负修正区间对应一个不同大小的区间修正值，各区间修正值均为负数，且负修正区间的编号越大，该负修正区间对应的区间修正值的绝对值越大。

第一控制器403根据第一数据得到第一转角的步骤包括：

首先根据第一数据中的第一转角判断该第一转角所属的夹角区间，并得到该第一转角所属的夹角区间的编号。

然后根据第一数据中的第一角速度判断该第一角速度所属的修正区间，并得到该修正区间对应的区间修正值。

最后将该第一转角所属的夹角区间的编号与该区间修正值相加，得到修正后的区间编号，与该修正后的区间编号代表的夹角区间对应的调节转角即为第一转角。

为了更清楚地说明第一控制器403通过模糊控制得到第一转角的过程，下面以将第一夹角的范围分为四个夹角区间，将第一角度数的范围分为四个修正区间为例，具体说明第一控制器403通过模糊控制得到第一转角的过程，并非对夹角区间和修正区间的划分方式进行任何限制，也并非对各夹角区间对应的调整转角的大小以及各修正区间对应的区间修正值的大小进行任何限制。

将(0，π/2]范围内的第一夹角划分为2个正夹角区间，这两个正夹角区间分别为：(0，π/4]和(π/4，π/2]，其中，正夹角区间(0，π/4]编号为1，正夹角区间(π/4，π/2]编号为2。正夹角区间(0，π/4]对应的调整角度为-π/8，正夹角区间(π/4，π/2]对应的调整角度为-3π/8。

将[-π/2，0]范围内的第一夹角划分为2个负夹角区间，这两个负夹角区间分别为：[-π/2，-π/4)和[-π/4，0]，负夹角区间[-π/4，0]编号为-1，负夹角区间[-π/2，-π/4)的编号为-2。负夹角区间[-π/4，0]对应的调整角度为π/8，负夹角区间[-π/2，-π/4)对应的调整角度为3π/8。

将(0，π/2]范围内的第一角速度划分为两个正修正区间，该两个正修正区间分别为：(0，π/4]和(π/4，π/2]，其中，正修正区间(0，π/4]对应的修正值为1，正修正区间(π/4，π/2]对应的修正值为2。

将[-π/2，0]范围内的第一角速度划分为两个，该两个负修正区间分别为：[-π/2，-π/4)和[-π/4，0]，其中，负修正区间[-π/4，0]对应的修正值为-1，负修正区间[-π/2，-π/4)对应的修正值为-2。

第一数据中第一夹角为π/8，第一角速度的大小为-π/3。第一控制器403首先判断该第一夹角所属的夹角区间为(0，π/4]，该第一夹角所属的夹角区间的编号为1。

然后第一控制器403判断第一角速度所属的修正区间为[-π/2，-π/4)，该第一角速度所属的修正区间对应的区间修正值为-2。

将第一夹角所属的夹角区间的编号和第一角速度所属的修正区间对应的区间修正值相加，得到修正后的夹角区间编号，该修正后的夹角区间编号为-1，该该修正后的夹角区间编号表示的夹角区间为[-π/4，0]，夹角区间[-π/4，0]对应的调整角度为π/8，故第一转角为π/8。

为了更清楚地的说明第二控制器404通过模糊控制得到第二转角的过程，将俯视桥面时第二运输载体102顺时针转动方向作为正方向，将第二运输载体102逆时针转动方向作为负方向，将第二运输载体102的行驶方向与桥沿平行作为0度极角建立极坐标系。在该极坐标系中，第二夹角的定义域为[-π/2，π/2]，故在[-π/2，π/2]范围内将第二夹角分为至少两个区间，并将此范围内的各区间称为夹角区间，第二角速度的定义域为[-π/2，π/2]，故在[-π/2，π/2]范围内将第二角速度分为至少两个区间，并将此范围内的各区间称为修正区间。

将(0，π/2]范围内的第二夹角划分为M2个区间，M2≥1，将此范围内的各区间称为正夹角区间，为了便于说明，对各正夹角区间进行编号，各正夹角区间的编号依次为：1、…、M2，其中正夹角区间的编号越大，该正夹角区间中包括的第二夹角的绝对值越大。各正夹角区间对应一个不同大小的调节转角，各调节转角的方向均为负方向，且正夹角区间的编号越大，该正夹角区间对应的调节转角的绝对值越大。

将[-π/2，0]范围内的第二夹角划分为N2个区间，N2≥1，将此范围内的各区间称为负夹角区间，为了便于说明，对各负夹角区间进行编号，各负夹角区间的编号依次为：-1、…、-N2，其中负夹角区间的编号的绝对值越大，该负夹角区间中包括的第二夹角的绝对值越大。各负夹角区间对应一个不同大小的调节转角，各调节转角的方向均为正方向，且负夹角区间的编号的绝对值越大，该负夹角区间对应的调节转角的绝对值越大。

将(0，π/2]范围内的第二角速度划分为X2个区间，X2≥1，将此范围内的各区间称为正修正区间，为了便于说明，对各正修正区间进行编号，各修正区间的编号依次为：1、…、X2，其中正修正区间的编号越大，该正修正区间中包括的第二角速度的绝对值越大。各正修正区间对应一个不同大小的区间修正值，各区间修正值均为正数，且正修正区间的编号越大，该正修正区间对应的区间修正值的绝对值越大。

将[-π/2，0]范围内的第二角速度划分为Y2个区间，Y2≥1，将此范围内的各区间称为负修正区间，为了便于说明，对各负修正区间进行编号，各修正区间的编号依次为：1、…、Y2，其中负修正区间的编号越大，该负修正区间中包括的第二角速度的绝对值越大。各负修正区间对应一个不同大小的区间修正值，各区间修正值均为负数，且负修正区间的编号越大，该负修正区间对应的区间修正值的绝对值越大。

第二控制器404根据第二数据得到第二转角的步骤包括：

首先根据第二数据中的第二转角判断该第二转角所属的夹角区间，并得到该第二转角所属的夹角区间的编号。

然后根据第二数据中的第二角速度判断该第二角速度所属的修正区间，并得到该修正区间对应的区间修正值。

最后将该第二转角所属的夹角区间的编号与该区间修正值相加，得到修正后的区间编号，与该修正后的区间编号代表的夹角区间对应的调节转角即为第二转角。

在实际应用中，夹角区间还包括零夹角区间，该零夹角区间的编号为0，该零夹角区间对应的调整转角的大小为零，即，当第一夹角所属的夹角区间的编号和第一角速度所属的修正区间对应的区间修正值互为相反数或第二夹角所属的夹角区间的编号和第二角速度所属的修正区间对应的区间修正值互为相反数时，说明第一运输载体101或第二运输载体102的转动能够使第一运输载体101或第二运输载体102的行驶方向与桥沿的夹角减小到零，在这种情况下，模糊控制系统输出的第一转角或第二转角的大小为零，以防止超调。

需要说明的是，由于桥面整体面积大，第一运输载体101和第二运输载体102的行驶方向与桥沿之间的夹角的微小变化对桥面喷涂的质量的影响不明显，只有第一运输载体101和第二运输载体102的行驶方向与桥沿之间的夹角的变化大于一定程度时，才需要输出不同的第一转角和第二转角，故利用模糊控制得到第一转角和第二转角，可以在保证桥面喷涂质量的前提下，缩短控制的计算时间，减小控制延时，增强控制的实时性。

进一步的，第一控制器403和第二控制器404分别根据第一转角和第二转角驱动第一电机405组和第二电机406组，使第一运输载体101和第二运输载体102沿着目标的方向移动一段预设的距离；

具体的，为了便于说明，将面向第一运输载体101的行驶方向时，第一运输载体101的左侧和右侧称为第一运输载体101的两侧，将面向第二运输载体102的行驶方向时，第二运输载体102的左侧和右侧称为第二运输载体102的两侧。

第一电机405组包括至少两个电机及第一运输载体101的左右两侧的车轮，第一电机405组中的各电机与第一运输载体101的车轮连接，第一运输载体101的两侧的车轮中至少有一个车轮与第一电机405组中的一个电机的输出轴连接。

第二电机406组包括至少两个电机及第二运输载体102的左右两侧的车轮，第二电机406组中的各电机与第二运输载体102的车轮连接，第二运输载体102的两侧的车轮中至少有一个车轮与第二电机406组中的一个电机的输出轴连接。

第一控制器403根据控制与第一运输载体101的两侧的车轮连接的电机分别输出不同大小的转矩，通过差速转向使第一运输载体101转动第一转角，以使第一运输载体101的行驶方向与桥沿平行。第二控制器404根据控制与第二运输载体102的两侧的车轮连接的电机分别输出不同大小的转矩，通过差速转向使第二运输载体102转动第二转角，以使第二运输载体102的行驶方向与桥沿平行。

在实际应用中，在第一运输载体101的行驶方向和第二运输载体102的行驶方向均与桥沿平行后，还需要调整第一运输载体101与桥沿的距离以及第二运输载体102与桥沿的距离。

第一测距传感器组和第二测距传感器组分别获取第一距离和第二距离，并分别将第一距离传输至第一控制器403，将第二距离传输至第二控制器404，第一距离为第一运输载体101与桥沿的距离，第二距离为第二运输载体102与桥沿的距离。

第一控制器403和第二控制器404分别根据第一距离和第二距离驱动第一驱动电机组合第二驱动电机组分别输出不同的转矩，通过差速转向使喷涂系统整体转动第三转角，并使喷涂系统沿着转动第三转角后的方向移动一段预设的距离，以调整第一运输载体101和第二运输载体102距离桥沿的距离。

然后第一控制器403和第二控制再分别根据第一距离和第二距离驱动第一驱动电机组合第二驱动电机组分别输出不同的转矩，通过差速转向使喷涂系统整体转动第四转角，该第四转角与第三转角的大小相等方向相反，以使第一运输载体101和第二运输载体102的运动方向与桥沿平行，同时使第一运输载体101与桥沿的距离与预设的第一目标距离相等，使第二运输载体102与桥沿的距离与预设的第二目标距离相等。

为了更清楚地说明调整第一运输载体101与桥沿的距离以及第二运输载体102与桥沿的距离的过程，下面以第一目标距离和第二目标距离均为2毫米为例，具体说明调整第一运输载体101与桥沿的距离以及第二运输载体102与桥沿的距离的过程，并非对第一目标距离和第二目标距离的大小进行任何限制。

首先，根据第一测距传感器组合第二测距传感器组获取第一距离和第二距离，第一距离为1毫米，第二距离为3毫米，即，第一运输载体101与桥沿的距离为1毫米，第二运输载体102与桥沿的距离为3毫米。

将第一距离和第二距离分别传输至第一控制器403和第二控制器404，第一控制器403和第二控制器404根据第一距离和第二距离，驱动第一驱动电机组和第二驱动电机组输出不同的转矩，使喷涂系统整体旋转第三转角，该第三转角的方向为俯视桥面时的顺时针方向，该第三转角的大小为30度。

在喷涂系统沿着转动第三转角后的方向移动2毫米后，第一控制器403和第二控制再驱动第一驱动电机组和第二驱动电机组输出不同的转矩，使喷涂系统旋转第四转角，该第四转角的方向为俯视桥面时的逆时针方向，该第四转角的大小也为30度。此时第一运输载体101的运动方向和第二运输载体102的运动方向与桥沿平行，同时第一运输载体101与桥沿的距离为2毫米，第二运输载体102与桥沿的距离为2毫米，此时第一运输载体101与桥沿的距离与第一目标距离相等，第二运输载体102与桥沿的距离与第二目标距离相等。

请参阅图9和图10，图9为本申请实施例中的桥面喷涂系统的结构示意图，图10为本申请实施例中的监控子系统的放大图，结合图8和图9，桥面喷涂系统还包括监控子系统600；

监控子系统600包含环境监测模块601和工业相机602；

环境监测模块和工业相机均与喷涂控制子系统电连接，在本实施例中，环境监测模块将监测到的环境数据发送至喷涂控制子系统，喷涂控制子系统根据环境数据调整喷涂子模块的工作状态，进一步的，工业相机在本实施例中是与系统操作平台600电连接，进而与喷涂控制子系统电连接，将喷涂作业过程中拍摄的图片发发送至系统操作平台，经过人工分析或系统分析，调整预设喷涂参数，进而反馈至控制喷涂控制子系统；

环境监测模块601安装于行驶载体100上，环境监测模块601用于实时获取环境参数，并发送至喷涂控制子系统；

工业相机602安装于行驶载体100上，工业相机602用于获取喷涂作业的图像，并发送至喷涂控制子系统；

在本实施例中，上述监控子系统还包括：处理器603、数据发送器604和报警器605；上述环境监测模块601包括：风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器601C，风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器601C均安装于行驶载体100上，在本实施例中，风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器601C均安装于第一运输载体101上，但不限于此，风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器601C可分别安装于第一运输载体101和第二运输载体102上，本实施例不对此作进一步限定。

工业相机602和处理器603均固定于第一运输载体101上，温度传感器601B、湿度传感器603C、风速传感器601A、数据发送器604和警报器605均固定于处理器603上。

风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器603C、工业相机602、数据发送器604和警报器605均分别与处理器603连接，处理器603还通过数据线与图6中的第一控制器303和第二控制器304连接。

风速传感器601A、温度传感器601B和湿度传感器603C分别获取环境的风速数据、温度数据和湿度数据，并把该风速数据、温度数据和湿度数据传输至处理器603，处理器将该温度数据、湿度数据和风速数据打包形成可传输的数据包后传输至数据发送器604，数据发送器604将该数据包传输至桥面喷涂工作人员的终端上，该终端将收到的数据包解压后得到环境的温度数据、湿度数据和风速数据，并将该温度数据、湿度数据和风速数据进行可视化输出，桥面喷涂工作人员根据该温度数据、湿度数据和风速数据判断是否进行桥面喷涂工作或调整预设喷涂参数，如涂料的粘稠度、第一喷头304和第二喷头305的喷涂压力。

工业相机602获取桥面的喷涂作业的图像，并将图像传输至处理器603，处理器603利用图像识别技术监测桥面的喷涂质量，当处理器603监测到桥面的喷涂质量不合格时，处理器603向警报器605发出控制信号，警报器605响应于该控制信号输出警报信号，同时处理器603还向第一控制器403和第二控制器404输出制动信号，第一控制器403和第二控制器404分别响应于该制动信号控制第一行驶电机组102和第二行驶电机组104制动，进而停止第一运输载体101和第二运输载体102的运动。

在本实施例中，第一方面，由于利用路径规划与控制子系统400代替驾驶员控制喷涂系统的运动方向，消除了人工因素对喷涂质量的影响，保证了喷涂的质量。第二方面，由于设置有风速传感器601A、温度传感器601B、湿度传感器601C、处理器603和数据发送器604，桥面喷涂工作人员可以获取环境的温度数据、湿度数据和风速数据，并根据环境的温度数据、湿度数据和风速数据判断是否开展桥面喷涂工作或调整涂料的粘度，进一步提高了喷涂的质量。第三方面，由于设置有图像获取设备和处理器，可以通过图像识别技术监控桥面喷涂的质量且当监控到喷涂质量不合格时自动发出警报并停止喷涂，进一步提高的喷涂的质量。

本发明的另一方面提供一种桥面喷涂方法，方法应用于的桥面喷涂系统，方法包括：

路径规划与控制子系统获取第一运输载体和第二运输载体的行驶状态，利用行驶状态控制第一运输载体和第二运输载体与桥沿的位置关系，利用行驶状态确定对喷涂控制子系统的控制参数；

喷涂控制子系统接收到控制参数后，控制供料子系统提供涂料至喷涂子模块，及控制喷涂子模块对预设的目标位置进行喷涂作业。

本发明提供一种桥面喷涂系统及方法，该系统通过对桥面喷涂系统结构进行改进，利用改进后的喷涂系统结构中的路径规划与控制子系统，以调整行驶载体的初始位置状态，及喷涂作业中行驶载体通过路径规划与控制子系统自行调整位置状态，使得行驶载体在喷涂过程中保持与桥沿平行，以避免行驶载体的行驶状态导致喷涂作业的喷涂位置偏移和重复喷涂，且利用改进后的喷涂系统结构中的导轨模块与喷涂子模块，喷涂控制子系统根据预设喷涂参数控制喷涂子模块在导轨模块上的工作状态，使得喷涂子模块对预设的目标位置进行高质量、高效率的喷涂作业，提高桥面喷涂的；进一步的，桥面喷涂系统根据预设喷涂参数控制喷涂子模块在导轨模块上移动，进行自动模式的喷涂作业，使得喷涂子模块对桥面预设目标位置进行大面积位置的喷涂，提高桥面喷涂作业的效率。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种桥面喷涂系统及方法的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。