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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种用于架设浮桥的浮桥块自动对接控制系统及方法，系统包括岸基控制端和浮桥块控制端；浮桥块控制端设置在每个浮桥块上；所述浮桥块控制端包括定位传感模块、无线通信模块、STM32控制器、电机控制单元、双螺旋桨推进器等；浮桥自动对接控制系统能控制各浮桥块自动运动到各自目标点，然后一一进行对接。本发明不仅结构设计简单、合理，而且克服了传统浮桥架设耗费人力、耗时长的缺点，易于操作，高效便捷，具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种用于架设浮桥的浮桥块自动对接控制方法，其特征在于，该方法基于浮桥块自动对接控制系统实现，系统包括岸基控制端和浮桥块控制端；所述岸基控制端包括计算机和第一无线通信模块；所述浮桥块控制端设置在各浮桥块上，包括定位传感模块、第二无线通信模块、STM32控制器、电机控制单元、双螺旋桨推进器；所述STM32控制器连接定位传感模块、第二无线通信模块和电机控制单元，电机控制单元连接双螺旋桨推进器，所述STM32控制器处理岸基控制端的控制信息，控制电机控制单元，从而控制浮桥块的运动；所述岸基控制端与各浮桥块控制端双向通信，各浮桥块控制端向岸基控制端发送浮桥块的位置、航向、速度和障碍物信息，岸基控制端向各浮桥块控制端发送控制信息；所述定位传感模块包括GPS模块、姿态传感器、摄像头和测距传感器；GPS模块用于采集浮桥块的位置信息；姿态传感器用于采集浮桥块的航向和速度信息；摄像头设置在浮桥块前端，用于采集浮桥块前端的障碍物信息，寻找对接目标和判断是否正对对接目标；测距传感器用于采集浮桥块前端与障碍物和对接目标的距离；所述浮桥块设有对接机构，对接机构包括主动对接机构和被动对接机构，分别设置在浮桥块前端和后端；所述主动对接机构包括对接杆和对接球头，对接杆上设有多个弹簧楔，弹簧楔一端固定在对接杆上，另一端在弹簧上，弹簧楔可绕固定端转动；所述被动对接机构包括接纳锥和接纳通道，接纳通道底壁设有缓冲弹簧；对接球头沿着接纳锥进入接纳通道，弹簧楔接触通道壁过程中被压缩，当对接球头接触并压缩缓冲弹簧过程中，弹簧楔完全进入接纳通道，恢复为自然状态，弹簧楔卡在接纳通道，实现对接锁闭；在各浮桥块向目标点运动的过程中，若有浮桥块之间的距离低于设定阈值，优先级低的浮桥块静止不动，充当障碍物，优先级高的浮桥块调整方向避开障碍物，向目标点运动；用于架设浮桥的浮桥块自动对接控制方法具体包括如下步骤：步骤一、在各浮桥块下水后，岸基控制端根据各浮桥块与对岸目标点的距离对各浮桥块设置编号和优先级，设置各浮桥块的目标点和运动路径，向各浮桥块控制端发送控制信息；浮桥块设有对接机构，包括主动对接机构和被动对接机构，分别设置在浮桥块前端和后端；所述主动对接机构包括对接杆和对接球头，对接杆上设有多个弹簧楔，弹簧楔一端固定在对接杆上，另一端在弹簧上，弹簧楔可绕固定端转动；所述被动对接机构包括接纳锥和接纳通道，接纳通道底壁设有缓冲弹簧；对接球头沿着接纳锥进入接纳通道，弹簧楔接触通道壁过程中被压缩，当对接球头接触并压缩缓冲弹簧过程中，弹簧楔完全进入接纳通道，恢复为自然状态，弹簧楔卡在接纳通道，实现对接锁闭；分离时，拆开盖板，压住弹簧楔，进行对接机构的手动分离；步骤二、浮桥块控制端接收处理岸基控制端的控制信息，控制浮桥块向目标点运动；在各浮桥块向目标点运动的过程中，若有浮桥块之间的距离低于设定阈值，优先级低的浮桥块静止不动，充当障碍物，优先级高的浮桥块调整方向避开障碍物，向目标点运动；步骤三、浮桥块控制端实时采集浮桥块运动时的位置、航向、速度和障碍物信息，并通过第二无线通信模块发送给岸基控制端，岸基控制端根据各浮桥块的信息调整各浮桥块的运动路径，并向各浮桥块控制端发送控制信息，各浮桥块根据控制信息调整航向；步骤四、在各浮桥块到达目标点后，开始一个接一个进行对接；浮桥块通过安装在前端的摄像头寻找对接目标，找到对接目标后调整方向通过测距传感器获取与对接目标的距离，然后向对接目标靠近；浮桥块根据摄像头的图像信息不断调整位置直至正对对接目标；浮桥块与对接目标开在一定的位置姿态偏差的条件下始与对接目标进行对接。

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