CN108313237B - 一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法，属于船体除锈技术领域，具体涉及一种爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法。本发明所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统，包括参数存储模块、状态获取模块、辅助吊装控制模块、喷丸控制模块、机器人运动控制模块、急停控制模块。本发明所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，能够根据用户输入的不同指令控制系统进行对应的操作，包括机器人运动控制、喷丸作业、吊装作业；使各部分协调、配合完成爬壁喷丸除锈作业。本发明解决了现有船体自动化除锈技术作业安装复杂、综合效率低，缺乏整体协调控制的问题。本发明可用于爬壁机器人喷丸系统。

Description

一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于船体除锈技术领域，具体涉及一种爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法。

背景技术

船舶有一个很重要的工序就是需要对船体进行除锈防腐工作，以往的船体除锈(除漆)方式主要有采用人工方式。在船体附件搭建脚手架和使用高空作业平台，工人站在脚手架或高空作业平台上面手动除锈作业，虽然投资较低，但是作业效率低，并且开放式作业造成污染严重，对人身健康影响大，同时喷砂使用量大且无法回收，综合成本大。随着技术进步，出现了一些自动化除锈的设备和方式，比如在船体上方沿船边沿安装轨道，轨道小车吊装喷丸除锈设备，只是实现了部分作业的自动化作业，虽然无污染，节约人工，但是缺点也较多：安装复杂，准备时间长，导致综合效率不高，不能自适应船体表面进行喷丸，船体作业面必须是垂直面，弧面区域无法作业。因此，急需一种能够攀爬船体表面并进行自动喷丸的机器人和这种爬壁喷丸机器人控制系统。所述控制系统必须能够考虑各部分之间的配合、协调，进行自动化除锈控制。

发明内容

本发明为解决现有船体自动化除锈技术作业安装复杂、综合效率低，缺乏整体协调控制的问题，提供了一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统及控制方法。

本发明所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统，包括参数存储模块、状态获取模块、辅助吊装控制模块、喷丸控制模块、机器人运动控制模块、急停控制模块；

所述参数存储模块用于获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；

所述状态获取模块接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器、以及参数存储模块传送的各项数据，并将接收到的数据处理得到状态信息，所述状态信息包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，同时状态获取模块还将状态信息输出显示；

所述辅助吊装控制模块用于控制吊装卷扬电机控制模式转换、辅助吊装钢丝绳张力；

所述喷丸控制模块用于对喷丸电磁阀和真空回收电磁阀的开关控制；

所述机器人运动控制模块包括机器人直线运动控制子模块、机器人转向运动控制子模块；

所述机器人直线运动控制子模块用于对机器人的直行机构运动控制；

所述机器人转向运动控制子模块用于控制机器人转向机构的工作，从而控制机器人进行转向运动；

所述急停控制模块用于使机器人运动停止、喷丸作业停止、辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

本发明所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，通过以下技术方案实现：

吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统进行初始化：对电机、电磁阀以及传感器进行供电，转向机构位置回零，真空吸盘位置初始化，吊装卷扬电机处于位置模式；

参数存储模块获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度θ、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；状态获取模块实时接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器以及参数存储模块传送的各项数据，处理并得到各项状态信息，包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，并将上述状态信息输出显示；

所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统根据用户输入的不同指令控制进行不同的操作；

情况A：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人直线运动启动或者机器人直线运动停止，则运行机器人直线运动控制子模块，进行机器人直线运动控制；

情况B：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人转向运动启动，则运行机器人转向运动控制子模块，进行机器人转向运动控制；

机器人转向运动控制具体包括以下步骤：

步骤B1、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则向辅助吊装控制模块发送信息，辅助吊装控制模块进行辅助吊装部分承重控制；

步骤B2、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，直行机构与转向机构是否处于交接点；如果不处于交接点，则运行机器人直线运动控制子模块控制机器人进行直线运动，直至直行机构与转向机构处于交接点时，停止机器人直线运动；否则进入步骤B3；

步骤B3、运行机器人转向运动控制子模块，机器人转向运动控制子模块根据状态获取模块中的转向机构转动角度θ控制转向机构转动，使机器人转动θ角度；

情况C：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人平移运动启动，则运行机器人运动控制模块，进行机器人平移运动控制；

情况D：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为喷丸作业启动或者喷丸作业停止，则运行喷丸控制模块，进行机器人喷丸作业控制；

情况E：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为吊装启动或者吊装停止，则运行辅助吊装控制模块，进行辅助吊装整体承重控制；

情况F：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为急停，则运行急停控制模块，则进行急停控制；

状态获取模块将状态信息更新并显示；

用户根据实际情况反复进行指令输入，吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统按照上述A～F的情况分别对用户指令进行控制处理，控制过程中，一旦状态获取模块接收到的数据出现异常，则运行急停控制模块。

本发明最为突出的特点和显著的有益效果是：

本发明完成轮船平行中段喷丸除漆、除锈的自动化任务，达到简便作业、提高喷丸除漆、除锈综合效率。爬壁时，系统采用辅助吊装结构部分承重，该机构能够自动测量负载重量，从而简化爬壁机器人设计，减小爬壁机器人重量。本发明爬壁机器人喷丸控制系统集成了喷头摆动喷丸、爬壁机器人、辅助吊装系统的控制，系统各个模块相互配合完成对爬壁喷丸机器人的控制，不仅便于设备的安装，而且作业高效，作业效率提高至少20％。

附图说明

图1为本发明吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统示意图；

图2为本发明中机器人直行机构的结构示意图；

图3为本发明机器人直线运动控制流程图；

图4为机器人平移运动轨迹示意图；

图5为本发明辅助吊装部分承重控制流程图；

图6为本发明实施方式中吸盘式爬壁喷丸机器人结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图6对本实施方式进行说明，本实施方式给出的一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统，包括参数存储模块、状态获取模块、辅助吊装控制模块、喷丸控制模块、机器人运动控制模块、急停控制模块；

如图6所示，所述控制系统用于控制一种吸盘式爬壁喷丸机器人，该吸盘式爬壁喷丸机器人包括机器人1、喷丸装置5、辅助吊装装置；所述机器人1包括直行机构与转向机构，能够进行直向与转向的爬壁运动；所述喷丸装置5搭载在机器人1上，所述喷丸装置5包括喷头、喷头摆动步进电机、喷丸室、喷丸管路、真空回收管路；所述辅助吊装装置包括吊装机构13、吊装卷扬电机14、钢丝绳15、张力传感器16；所述辅助吊装装置下部还设有能够使辅助吊装装置整体移动的轮子17，所述轮子17由电机驱动；所述钢丝绳15与所述机器人1连接，该辅助吊装装置能够吊装机器人1，机器人1处于非爬壁工作状态时，辅助吊装整体承重，机器人1处于爬壁工作状态时，辅助吊装部分承重，辅助吊装装置能够提高机器人1本身的负载能力，同时在机器人1爬壁工作过程中起到保护作用，防止机器人1坠落。

所述参数存储模块用于获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；

所述状态获取模块接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器、以及参数存储模块传送的各项数据，并将接收到的数据处理得到状态信息，所述状态信息包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，同时状态获取模块还将状态信息输出显示；

所述辅助吊装控制模块用于控制吊装卷扬电机控制模式转换、辅助吊装钢丝绳张力；吊装卷扬电机采用伺服电机，伺服电机常用的控制模式有：位置模式、速度模式以及力矩模式；

所述喷丸控制模块用于对喷丸电磁阀和真空回收电磁阀的开关控制；

所述机器人运动控制模块包括机器人直线运动控制子模块、机器人转向运动控制子模块；

所述机器人直线运动控制子模块用于对机器人的直行机构运动控制，机器人的直行机构如下：

如图2所示，机器人的直行机构包括第一真空吸盘2、第二真空吸盘3、第三真空吸盘4、第四真空吸盘、第一气缸、第二气缸6、第三气缸、第四气缸、第五气缸7、第六气缸8、第一直线导轨9、第二直线导轨10、第一滑座11、第二滑座12、第一背板22以及第二背板23；

第一气缸和第二气缸6均固设在第一背板22上，第一背板22轴向固定在第一滑座11上，第一气缸的推杆和第二气缸6的推杆分别与第一真空吸盘2和第二真空吸盘3固连；第三气缸和第四气缸均固设在第二背板23上，第二背板23轴向固定在第二滑座12上，第三气缸的推杆和第四气缸的推杆分别与第三真空吸盘4和第四真空吸盘固连；

第一直线导轨9和第二直线导轨10并列设置在机器人的底面上，第五气缸7用于使第一滑座11在第一直线导轨9上做往返滑动，第六气缸8用于使第二滑座12在第二直线导轨10上做往返滑动；

第一真空吸盘2和第二真空吸盘3均与第一滑座11在其滑动方向上联动，第三真空吸盘4和第四真空吸盘均与第二滑座12在其滑动方向上联动；

当机器人直线运动时，机器人直线运动控制子模块控制第一气缸、第二气缸6、第三气缸、第四气缸、第五气缸7、第六气缸8的工作，驱动第一滑座11和第二滑座12分别沿第一直线导轨9和第二直线导轨10交替运动，从而带动机器人直线运动；

所述机器人转向运动控制子模块用于控制机器人转向机构的工作，从而控制机器人进行转向运动；机器人转向机构包括转向电机、第一回转轴系24、第二回转轴系，当直行机构与转向机构处于交接点时，可以进行转向，转向时，在转向电机的带动下，第一滑座11能够经第一回转轴系24，相对于第一背板22发生旋转；第一回转轴系24还用于在第一滑座11发生旋转后，使第一背板22发生与第一滑座11同幅度的旋转；

第二滑座12能够经第二回转轴系，相对于第二背板23发生旋转；第二回转轴系还用于在第二滑座12发生旋转后，使第二背板23发生与第二滑座12同幅度的旋转。

所述急停控制模块用于使机器人运动停止、喷丸作业停止、辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

具体实施方式二：本实施方式给出的一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法具体包括：

吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统进行初始化：对电机(机器人转向电机、吊装卷扬电机、喷头摆动步进电机)、电磁阀(喷丸电磁阀、真空回收电磁阀)以及传感器(气缸压力传感器、气缸位置传感器、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、卷扬限位传感器)进行供电，转向机构位置回零，真空吸盘位置初始化，吊装卷扬电机处于位置模式；

参数存储模块获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度θ、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；状态获取模块实时接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器以及参数存储模块传送的各项数据，处理并得到各项状态信息，包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，并将上述状态信息输出显示；

所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统根据用户输入的不同指令控制进行不同的操作，具体分为如下情况：

情况A：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人直线运动启动或者机器人直线运动停止，则运行机器人直线运动控制子模块，进行机器人直线运动控制；

情况B：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人转向运动启动，则运行机器人转向运动控制子模块，进行机器人转向运动控制；

机器人转向运动控制具体包括以下步骤：

步骤B1、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则向辅助吊装控制模块发送信息，辅助吊装控制模块进行辅助吊装部分承重控制；

步骤B2、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，直行机构与转向机构是否处于交接点；如果不处于交接点，则运行机器人直线运动控制子模块控制机器人进行直线运动，直至直行机构与转向机构处于交接点时，停止机器人直线运动；否则进入步骤B3；

步骤B3、运行机器人转向运动控制子模块，机器人转向运动控制子模块根据状态获取模块中的转向机构转动角度θ控制转向机构转动，使机器人转动θ角度；

情况C：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人平移运动启动，则运行机器人运动控制模块，进行机器人平移运动控制，机器人直线运动子模块与机器人转向运动子模块协同控制完成机器人平移运动控制；

情况D：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为喷丸作业启动或者喷丸作业停止，则运行喷丸控制模块，进行机器人喷丸作业控制；

情况E：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为(辅助吊装整体承重)吊装启动或者(辅助吊装整体承重)吊装停止，则运行辅助吊装控制模块，进行辅助吊装整体承重控制；

情况F：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为急停，则运行急停控制模块，则进行急停控制；

状态获取模块将状态信息更新并显示；

用户根据实际情况反复进行指令输入，吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统按照上述A～F的情况分别对用户指令进行控制处理，控制过程中，一旦状态获取模块接收到的数据出现异常，则运行急停控制模块。

具体实施方式三：如图3所示，本实施方式与具体实施方式二不同的是，所述机器人直线运动控制具体过程包括：

步骤A1、机器人直线运动控制子模块根据从状态获取模块获取的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则向辅助吊装控制模块发送信息，辅助吊装控制模块进行辅助吊装部分承重控制；

步骤A2、机器人直线运动控制子模块根据状态获取模块中的爬壁速度控制机器人各个气缸工作，使真空吸盘循环交替带动机器人直线运动；

此处提供一种吸盘循环交替带动机器人直线运动的具体步骤：

机器人的直行机构与具体实施方式一中相同；

步骤A21：机器人直线运动控制子模块发送信息使直行机构处于初始化位置；此时，第一真空吸盘和第二真空吸盘位于正限位位置；第一气缸和第二气缸的运动方向与机器人运动方向相反，第一气缸、第二气缸处于被动运动模式；

步骤A22：第一气缸、第二气缸被动运动到目标位置时，机器人直线运动控制子模块发出信息使第三气缸和第四气缸的推杆伸出；

步骤A23：当第三气缸和第四气缸的推杆运动到正限位位置时，此时四个真空吸盘共同工作，且同时被动运动到负限位位置；

步骤A24：第一真空吸盘和第二真空吸盘不工作，第一气缸和第二气缸收回，第三气缸和第四气缸处于被动运动模式；

步骤A25：第三气缸和第四气缸运动到目标位置时，机器人直线运动控制子模块发出信息，使第一气缸和第二气缸的推杆伸出；

步骤A26：当第一气缸和第二气缸的推杆运动到正限位位置时，此时四个真空吸盘共同工作，且同时被动运动到负限位位置；

步骤A27：第三真空吸盘和第四真空吸盘不工作，第三气缸和第四气缸收回，第一气缸和第二气缸处于被动运动模式。

上述气缸的推杆位置由气缸位置传感器反馈至状态获取模块，然后又状态获取模块传送到机器人直线运动控制模。

步骤A3、根据机器人爬壁位置、爬壁速度信息，控制辅助吊装装置整体与机器人横向位移保持同步，机器人直线运动控制子模块控制电机驱动辅助吊装装置下部的轮子17横向同步运动；

步骤A4、一旦接收到机器人直线运动停止指令或者来自卷扬限位传感器的达到行程极限的信息，则控制机器人各个气缸停止运动。

其他步骤及参数与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：如图4所示，本实施方式与具体实施方式三不同的是，所述机器人平移运动控制具体过程包括：

步骤C1、机器人转向运动控制子模块控制机器人进行角度的转向运动，为系统预设角度；

步骤C2、转向运动结束后，机器人直线运动控制子模块控制机器人进行距离l的直线运动；其中，S表示系统预设平移位移；

步骤C3、机器人转向运动控制子模块控制机器人进行角度的转向运动。

其他步骤及参数与具体实施方式二或三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是，所述喷丸作业控制具体过程包括：

步骤D1、喷丸控制模块根据从状态获取模块获得的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示；如果辅助吊装部分承重，则进行步骤D2；

步骤D2、喷丸控制模块向喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀、喷头摆动步进电机发送信息，使喷丸装置进入喷丸作业状态，并且喷头根据预设的喷头摆动速度摆动；

步骤D3、喷丸控制模块一旦接收到喷丸作业停止指令，则发送信息控制关闭喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀，并使喷头摆动步进电机停止工作。

其他步骤及参数与具体实施方式二、三或四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是，所述辅助吊装整体承重控制具体过程包括：

步骤E1、辅助吊装控制模块接收到吊装启动指令后，判断机器人运动状态信息，如果机器人处于运动状态，则向控制真空吸盘的各个气缸和转向电机发送停止信息，使机器人处于运动停止状态；

步骤E2、辅助吊装控制模块根据获取的卷扬限位传感器信息，判断吊装卷扬是否达到行程极限，如果达到行程极限，则向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装处于位置模式，同时发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示，辅助吊装整体承重控制过程结束；否则，进行步骤E3；

步骤E3、辅助吊装控制模块向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装装置根据状态获取模块获取的吊装卷扬距离、吊装卷扬速度进行吊装作业，同时控制打开吸盘减压阀；

步骤E4、辅助吊装整体承重控制过程中，一旦辅助吊装控制模块接收到来自状态获取模块传送的卷扬达到行程极限或者辅助吊装钢丝绳张力异常的信息，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式；

步骤E5、辅助吊装控制模块接收到吊装停止指令后，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

其他步骤及参数与具体实施方式二、三、四或五相同。

具体实施方式七：如图5所示，本实施方式与具体实施方式六不同的是，步骤A1与步骤B1中所述辅助吊装部分承重控制具体为：

步骤S1、辅助吊装控制模块根据获取的卷扬限位传感器信息，判断吊装卷扬是否达到行程极限，如果达到行程极限，则向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装处于位置模式，同时发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示，辅助吊装部分承重控制过程结束；否则，进行步骤S2；

步骤S2、辅助吊装控制模块从状态获取模块获取的辅助吊装部分承重比例系数、爬壁速度、转向机构转动角度信息，处理得到卷扬速度，辅助吊装控制模块向吊装卷扬电机发送信息，控制吊装卷扬电机按照处理得到卷扬速度工作，且吊装卷扬电机工作在力矩模式；辅助吊装部分承重控制过程中，对吊装卷扬电机力矩模式进行控制，并且进行PID闭环控制；

步骤S3、辅助吊装部分承重控制过程中，一旦辅助吊装控制模块接收到来自状态获取模块传送的卷扬达到行程极限或者辅助吊装钢丝绳张力异常的信息，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

其他步骤及参数与具体实施方式二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是，所述急停控制具体过程包括：

步骤F1、急停控制模块发送信息控制关闭喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀，并使喷头摆动步进电机停止工作；

步骤F2、急停控制模块分别向控制真空吸盘的各个气缸和转向电机发送停止信息，使机器人处于运动停止状态；

步骤F3、急停控制模块向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式；

步骤F4、急停控制模块发出报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示。

其他步骤及参数与具体实施方式二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四不同的是，所述机器人平移运动控制过程中的取值为11.9°。

其他步骤及参数与具体实施方式四相同。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统，包括参数存储模块、状态获取模块、辅助吊装控制模块、喷丸控制模块、机器人运动控制模块、急停控制模块；

所述参数存储模块用于获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；

所述状态获取模块接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器、以及参数存储模块传送的各项数据，并将接收到的数据处理得到状态信息，所述状态信息包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，同时状态获取模块还将状态信息输出显示；

所述辅助吊装控制模块用于控制吊装卷扬电机控制模式转换、辅助吊装钢丝绳张力；

所述喷丸控制模块用于对喷丸电磁阀和真空回收电磁阀的开关控制；

所述机器人运动控制模块包括机器人直线运动控制子模块、机器人转向运动控制子模块；

所述机器人直线运动控制子模块用于对机器人的直行机构运动控制；

所述机器人转向运动控制子模块用于控制机器人转向机构的工作，从而控制机器人进行转向运动；

所述急停控制模块用于使机器人运动停止、喷丸作业停止、辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

2.一种采用权利要求1所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统的吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述控制方法具体包括：

吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统进行初始化：对电机、电磁阀以及传感器进行供电，转向机构位置回零，真空吸盘位置初始化，吊装卷扬电机处于位置模式；

参数存储模块获取并保存用户设定的参数数据，包括爬壁速度、转向机构转动角度θ、喷头摆动速度、辅助吊装部分承重比例系数、辅助吊装整体承重吊装速度；状态获取模块实时接收来自气缸压力传感器、气缸位置传感器、吸盘减压阀、张力传感器、喷丸管路压力传感器、真空回收管路压力传感器、吊装卷扬电机状态、卷扬限位传感器以及参数存储模块传送的各项数据，处理并得到各项状态信息，包括爬壁位置、爬壁速度、吊装卷扬距离、吊装卷扬速度、转向机构转动角度、辅助吊装钢丝绳张力、喷头摆动角度、报警信息，并将上述状态信息输出显示；

所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统根据用户输入的不同指令控制进行不同的操作；

情况A：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人直线运动启动或者机器人直线运动停止，则运行机器人直线运动控制子模块，进行机器人直线运动控制；

情况B：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人转向运动启动，则运行机器人转向运动控制子模块，进行机器人转向运动控制；

机器人转向运动控制具体包括以下步骤：

步骤B1、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则向辅助吊装控制模块发送信息，辅助吊装控制模块进行辅助吊装部分承重控制；

步骤B2、机器人运动控制模块根据状态获取模块的信息进行判断，直行机构与转向机构是否处于交接点；如果不处于交接点，则运行机器人直线运动控制子模块控制机器人进行直线运动，直至直行机构与转向机构处于交接点时，停止机器人直线运动；否则进入步骤B3；

步骤B3、运行机器人转向运动控制子模块，机器人转向运动控制子模块根据状态获取模块中的转向机构转动角度θ控制转向机构转动，使机器人转动θ角度；

情况C：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为机器人平移运动启动，则运行机器人运动控制模块，进行机器人平移运动控制；

情况D：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为喷丸作业启动或者喷丸作业停止，则运行喷丸控制模块，进行机器人喷丸作业控制；

情况E：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为吊装启动或者吊装停止，则运行辅助吊装控制模块，进行辅助吊装整体承重控制；

情况F：如果所述吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统接收到的用户指令为急停，则运行急停控制模块，则进行急停控制；

状态获取模块将状态信息更新并显示；

用户根据实际情况反复进行指令输入，吸盘式爬壁喷丸机器人控制系统按照上述A～F的情况分别对用户指令进行控制处理，控制过程中，一旦状态获取模块接收到的数据出现异常，则运行急停控制模块。

3.根据权利要求2所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述机器人直线运动控制具体过程包括：

步骤A1、机器人直线运动控制子模块根据从状态获取模块获取的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则向辅助吊装控制模块发送信息，辅助吊装控制模块进行辅助吊装部分承重控制；

步骤A2、机器人直线运动控制子模块根据状态获取模块中的爬壁速度控制机器人各个气缸工作，使真空吸盘循环交替带动机器人直线运动；

步骤A3、根据机器人爬壁位置、爬壁速度信息，控制辅助吊装装置整体与机器人横向位移保持同步；

步骤A4、一旦接收到机器人直线运动停止指令或者来自卷扬限位传感器的达到行程极限的信息，则控制机器人各个气缸停止运动。

4.根据权利要求3所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述机器人平移运动控制具体过程包括：

步骤C1、机器人转向运动控制子模块控制机器人进行角度的转向运动，为系统预设角度；

步骤C2、转向运动结束后，机器人直线运动控制子模块控制机器人进行距离l的直线运动；其中，S表示系统预设平移位移；

步骤C3、机器人转向运动控制子模块控制机器人进行角度的转向运动。

5.根据权利要求4所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述喷丸作业控制具体过程包括：

步骤D1、喷丸控制模块根据从状态获取模块获得的信息进行判断，如果辅助吊装整体承重且处于吊装作业状态，则发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示；如果辅助吊装部分承重，则进行步骤D2；

步骤D2、喷丸控制模块向喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀、喷头摆动步进电机发送信息，使喷丸装置进入喷丸作业状态，并且喷头根据预设的喷头摆动速度摆动；

步骤D3、喷丸控制模块一旦接收到喷丸作业停止指令，则发送信息控制关闭喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀，并使喷头摆动步进电机停止工作。

6.根据权利要求5所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述辅助吊装整体承重控制具体过程包括：

步骤E1、辅助吊装控制模块接收到吊装启动指令后，判断机器人运动状态信息，如果机器人处于运动状态，则向控制真空吸盘的各个气缸和转向电机发送停止信息，使机器人处于运动停止状态；

步骤E2、辅助吊装控制模块根据获取的卷扬限位传感器信息，判断吊装卷扬是否达到行程极限，如果达到行程极限，则向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装处于位置模式，同时发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示，辅助吊装整体承重控制过程结束；否则，进行步骤E3；

步骤E3、辅助吊装控制模块向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装装置根据状态获取模块获取的吊装卷扬距离、吊装卷扬速度进行吊装作业，同时控制打开吸盘减压阀；

步骤E4、辅助吊装整体承重控制过程中，一旦辅助吊装控制模块接收到来自状态获取模块传送的卷扬达到行程极限或者辅助吊装钢丝绳张力异常的信息，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式；

步骤E5、辅助吊装控制模块接收到吊装停止指令后，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

7.根据权利要求6所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，步骤A1与步骤B1中所述辅助吊装部分承重控制具体为：

步骤S1、辅助吊装控制模块根据获取的卷扬限位传感器信息，判断吊装卷扬是否达到行程极限，如果达到行程极限，则向吊装卷扬电机发送信息，使辅助吊装处于位置模式，同时发送报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示，辅助吊装部分承重控制过程结束；否则，进行步骤S2；

步骤S2、辅助吊装控制模块从状态获取模块获取的辅助吊装部分承重比例系数、爬壁速度、转向机构转动角度信息，处理得到卷扬速度，辅助吊装控制模块向吊装卷扬电机发送信息，控制吊装卷扬电机按照处理得到卷扬速度工作，且吊装 卷扬电机工作在力矩模式；辅助吊装部分承重控制过程中，辅助吊装钢丝绳张力与设定的辅助吊装部分承重比例系数构成张力控制全闭环系统，并且进行PID闭环控制；

步骤S3、辅助吊装部分承重控制过程中，一旦辅助吊装控制模块接收到来自状态获取模块传送的卷扬达到行程极限或者辅助吊装钢丝绳张力异常的信息，则向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式。

8.根据权利要求7所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述急停控制具体过程包括：

步骤F1、急停控制模块发送信息控制关闭喷丸管路电磁阀、真空回收管路电磁阀，并使喷头摆动步进电机停止工作；

步骤F2、急停控制模块分别向控制真空吸盘的各个气缸和转向电机发送停止信息，使机器人处于运动停止状态；

步骤F3、急停控制模块向吊装卷扬电机发送停止信息，使辅助吊装停止运动且吊装卷扬电机转换为位置模式；

步骤F4、急停控制模块发出报警信息，状态获取模块获取报警信息并在输出装置显示。

9.根据权利要求4所述一种吸盘式爬壁喷丸机器人控制方法，其特征在于，所述机器人平移运动控制过程中的取值为11.9°。