本發(fā)明涉及一種智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種智能擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域移動(dòng)控制。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和高度發(fā)展，智能擦玻璃機(jī)器人已經(jīng)有了一定的市場(chǎng)，但是現(xiàn)有擦玻璃機(jī)器人對(duì)窗戶(hù)直角區(qū)域擦拭效果仍有令人不滿意的地方。例如：如圖1所示，現(xiàn)有某一品牌的擦玻璃機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其傳感器只分布在機(jī)器人的一端；如圖2為器直角區(qū)域行走路線，顯然其直角區(qū)域行走路線過(guò)于復(fù)雜，在擦拭過(guò)程中會(huì)在已經(jīng)擦干凈的地方留下擦玻璃機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎痕跡。另外傳感器采用這種布局方式會(huì)造成機(jī)器人在行走過(guò)程中出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)彎，過(guò)于頻繁的轉(zhuǎn)彎使得擦玻璃機(jī)器人的清潔效果和效率明顯下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種智能擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域移動(dòng)控制，通過(guò)合理的布局傳感器位置以及合理的規(guī)劃路徑，來(lái)減少機(jī)器人轉(zhuǎn)彎，使得擦玻璃機(jī)器人能夠不留死角，快速，高效的完成對(duì)窗戶(hù)的擦拭工作。

為達(dá)此目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種智能擦玻璃機(jī)器人包括傳感單元，控制單元，驅(qū)動(dòng)單元，行走單元；傳感單元包括第一傳感器子單元和第二傳感器子單元。所述控制單元分別與傳感單元和驅(qū)動(dòng)單元連接；所述擦玻璃機(jī)器人的傳感單元可以獲取自身行走狀態(tài)和外部行走位置的信息，從而傳達(dá)給控制單元，控制單元通過(guò)對(duì)和控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行比較來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元和行走單元，使得擦玻璃機(jī)器人完成直線行走，貼邊行走，直角區(qū)域拐彎等多個(gè)狀態(tài)；

進(jìn)一步，所述第一傳感器子單元和第二傳感器子單元分別有兩個(gè)端部傳感器和兩個(gè)側(cè)面?zhèn)鞲衅?，其中?cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC(jī)器人左側(cè)和右側(cè)各一個(gè)；

進(jìn)一步，所述的傳感器包括接觸式傳感器和非接觸式傳感器；所述接觸式傳感器為微動(dòng)開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、壓力傳感器；所述非接觸傳感器為紅外傳感器、超聲傳感器；

進(jìn)一步，：所述擦窗的路線圖，采用最佳仿人工的清潔路線，先“之”字，再沿邊，高效覆蓋窗戶(hù)邊角，從而提高了一次工作的清潔效率。

進(jìn)一步，所述控制單元設(shè)有角度傳感器，通過(guò)角度傳感器信號(hào)來(lái)辨別機(jī)器人的行走位姿，從而對(duì)擦玻璃機(jī)器人的位姿進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整；

進(jìn)一步，所述擦玻璃機(jī)器人兩個(gè)端部均設(shè)有碰撞板，碰撞板輪廓邊緣要突出機(jī)器人外殼輪廓邊緣；所述擦玻璃機(jī)器人四個(gè)直角底部分別設(shè)有相同的導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪的輪廓邊緣要突出在碰撞板輪廓邊緣外側(cè)；

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的智能擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域移動(dòng)控制，在擦玻璃機(jī)器人兩個(gè)端部均設(shè)有傳感器，通過(guò)優(yōu)化拐彎方式以及合理的規(guī)劃行走路徑，從而有效的減少擦玻璃機(jī)器人行走過(guò)程的轉(zhuǎn)彎次數(shù)，使得擦玻璃機(jī)器人能夠不留死角，快速，高效的完成對(duì)窗戶(hù)的擦拭工作。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明擦玻璃機(jī)器人移動(dòng)控制系統(tǒng)流程示意圖；

圖2是本發(fā)明擦玻璃機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3-1是現(xiàn)有擦玻璃機(jī)器人傳感器布局示意圖；

圖3-2是現(xiàn)有擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域行走軌跡示意圖；

圖3-3是現(xiàn)有擦玻璃機(jī)器人水平行走遇到窗邊時(shí)行走軌跡示意圖；

圖4是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域行走軌跡示意圖；

圖4-1到4-5為圖4所示行走軌跡中擦玻璃機(jī)器人分解動(dòng)作示意圖；

圖5是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器人水平行走遇到窗邊時(shí)行走軌跡示意圖；

圖6是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器貼邊示意圖；

圖7是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器人的路徑規(guī)劃圖；

圖中：1、擦玻璃機(jī)器人；5、傳感單元；6、控制單元；7、驅(qū)動(dòng)單元；8、行走單元；11、前碰撞板；12、后碰撞板；13、角度傳感器；14、控制按鈕；21、導(dǎo)向輪；31、第一傳感器子單元；41、第二傳感器子單元；100、豎直窗邊；200、水平窗邊；300、窗戶(hù)；311、前端部傳感器；312、前側(cè)部傳感器；411、后端部傳感器；412、后側(cè)部傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)際方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1、2、3、4、5、6、7所示，一種智能擦玻璃機(jī)器人的直角區(qū)域移動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述擦玻璃機(jī)器人包括傳感單元（5），控制單元（6），驅(qū)動(dòng)單元（7），行走單元（8）；傳感單元包括第一傳感器子單元（31）和第二傳感器子單元（41）；所述控制單元（6）分別與傳感單元（5）和驅(qū)動(dòng)單元（7）連接；

所述第一傳感器子單元（31）和第二傳感器子單元（41）分別有兩個(gè)端部傳感器和兩個(gè)側(cè)面?zhèn)鞲衅鹘M成，其中側(cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC(jī)器人（1）左側(cè)和右側(cè)各一個(gè)；

所述控制單元設(shè)有角度傳感器，通過(guò)角度傳感器信號(hào)來(lái)辨別擦玻璃機(jī)器人的行走位姿，從而對(duì)擦玻璃機(jī)器人的位姿進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整；

所述擦玻璃機(jī)器人（1）兩個(gè)端部均設(shè)有碰撞板，碰撞板輪廓邊緣要突出機(jī)器人外殼輪廓邊緣；所述擦玻璃機(jī)器人四個(gè)直角底部分別設(shè)有相同的導(dǎo)向輪（21），導(dǎo)向輪的輪廓邊緣要突出在碰撞板輪廓邊緣外側(cè)。

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明智能擦玻璃機(jī)器人包括傳感單元5，控制單元6，驅(qū)動(dòng)單元7，行走單元8；傳感單元5包括第一傳感器子單元31和第二傳感器子單元32。所述控制單元6分別與傳感單元5和驅(qū)動(dòng)單元7連接；所述擦玻璃機(jī)器人1的傳感單元5可以獲取自身行走狀態(tài)和外部行走位置的信息，從而傳達(dá)給控制單元6，控制單元6通過(guò)對(duì)控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行比較來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元7和行走單元8，使得擦玻璃機(jī)器人1完成直線行走，貼邊行走，直角區(qū)域拐彎等多個(gè)狀態(tài)；所述第一傳感器子單元31和第二傳感器子單元41分別有兩個(gè)端部傳感器和兩個(gè)側(cè)面?zhèn)鞲衅鳎渲袀?cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC(jī)器人左側(cè)和右側(cè)各一個(gè)。

圖3-1到3-3為現(xiàn)有的擦玻璃機(jī)器人工作狀態(tài)和路徑規(guī)劃圖，很顯然整個(gè)行走過(guò)程中存在大量的轉(zhuǎn)彎以及復(fù)雜的行走路徑。

本發(fā)明智能擦玻璃機(jī)器人，所述第一傳感器子單元31和第二傳感器子單元41的端部傳感器采用非接觸式傳感器，側(cè)部傳感器采用接觸式傳感器；其中接觸式傳感器可選用微動(dòng)開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、壓力傳感器，非接觸傳感器可選用紅外傳感器、超聲傳感器；所述的角度傳感器13采用陀螺儀；需要特別指出的是，第一傳感器子單元和第二傳感器子單元也可以都采用接觸式是傳感器或者采用非接觸式傳感器；

如圖4所示是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域行走軌跡示意圖；圖4-1至4-5為圖4 所示行走軌跡中的擦玻璃機(jī)器人分解動(dòng)作示意圖；

具體說(shuō)明直角區(qū)域行走過(guò)程，在這里以第一傳感器子單元31在前部行走為例，當(dāng)?shù)诙鞲衅髯訂卧?1在前部行走的時(shí)候是一樣的：

步驟1：如圖4-1所示，擦玻璃機(jī)器人沿著第一直角邊100的方向行走，并逐漸接近第二直角邊200；這時(shí)有前側(cè)部傳感器312和后側(cè)部傳感器412檢測(cè)擦玻璃機(jī)器人是否貼邊行走；

步驟2：如圖4-2所示，擦玻璃機(jī)器人1判斷是否收到兩個(gè)前端部傳感器311發(fā)來(lái)的信號(hào)，如果分別收到信號(hào)且符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機(jī)器人1已到達(dá)離第二直角邊200的距離D(1.3L<D<1.8L,L為擦玻璃機(jī)器人的長(zhǎng)度)，這個(gè)擦玻璃機(jī)器人1進(jìn)行轉(zhuǎn)彎；如果收到信號(hào)不符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機(jī)器人1繼續(xù)行走直到符合預(yù)設(shè)值的要求；

步驟3：如圖4-3所示，擦玻璃機(jī)器人判斷是否收到前側(cè)部傳感器312和后側(cè)部傳感器412發(fā)來(lái)的信號(hào)，如果分別收到信號(hào)且符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機(jī)器人1側(cè)面已貼到第二直角邊200行走；

步驟4：如圖4-4所示，擦玻璃機(jī)器人1貼到第二直角邊200行走以后，調(diào)整姿態(tài)，控制驅(qū)動(dòng)單元6使擦玻璃機(jī)器人1反方向貼邊行走，即朝著靠近第一直角邊100的方向行走；

步驟5：如圖4-5所示，擦玻璃機(jī)器人1判斷是否收到后端部傳感器411發(fā)來(lái)的信號(hào)，如果分別收到信號(hào)且符合預(yù)設(shè)值要求，則擦玻璃機(jī)器人1到達(dá)第一直角邊100，這時(shí)擦玻璃機(jī)器人向著遠(yuǎn)離第一直角邊100的方向行走。

需要特別指出，在上述轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，當(dāng)擦玻璃機(jī)器人1碰到窗邊的時(shí)候，有導(dǎo)向輪21和窗邊接觸，這樣即減少了擦玻璃機(jī)器人和窗邊的摩擦，又能使擦玻璃機(jī)器人平穩(wěn)的轉(zhuǎn)彎。

如圖5所示是本發(fā)明所述擦玻璃機(jī)器人水平行走遇到窗邊時(shí)行走軌跡示意圖；結(jié)合圖5具體說(shuō)明此過(guò)程：

步驟1：擦玻璃機(jī)器1人水平向右行進(jìn)（這里規(guī)定擦玻璃了機(jī)器人靠近窗邊100時(shí)為向右行進(jìn)，遠(yuǎn)離窗邊100時(shí)為向左行進(jìn)）。

步驟2：擦玻璃機(jī)器人判斷是否收到兩個(gè)前端傳感器311的發(fā)來(lái)信號(hào)，如果收到信號(hào)且符合預(yù)設(shè)值要求，則擦擦玻璃機(jī)器人1達(dá)到窗戶(hù)邊框100，這時(shí)候擦玻璃機(jī)器人1向左并且向下一定角度a行走（a為擦玻璃機(jī)器人到達(dá)邊框100前后兩次行走軌跡角度，a的范圍為30°<a<60°）；如果收到信號(hào)不符合預(yù)設(shè)值要求則擦玻璃機(jī)器人1繼續(xù)向右行走直到符合預(yù)設(shè)值要求；

步驟3：擦玻璃機(jī)器人1沿著角度a行走一段距離S（L<S<2L, L為擦玻璃機(jī)器人的長(zhǎng)度）后，再調(diào)整擦玻璃機(jī)器人1行走狀態(tài)為水平行走；當(dāng)?shù)竭_(dá)另一側(cè)窗邊的時(shí)候，繼續(xù)重復(fù)同樣的過(guò)程，從而再擦玻璃機(jī)器人1到達(dá)窗邊時(shí)不需要轉(zhuǎn)彎，只是旋轉(zhuǎn)一定的角度就可以，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了路徑，提高了擦 拭效率。

如圖7所示為本發(fā)明擦窗的路線圖，采用最佳仿人工的清潔路線，先“之”字，再沿邊，高效覆蓋窗戶(hù)邊角，從而提高了一次工作的清潔效率。

在上述過(guò)程中，所述的角度傳感器13實(shí)時(shí)檢測(cè)擦玻璃機(jī)器人1的位置和行走姿態(tài)，并反饋給控制單元6，控制單元通過(guò)對(duì)擦玻璃機(jī)器人1當(dāng)前狀態(tài)和控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行比較來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元7和行走單元8，使得擦玻璃機(jī)器人1更好的完成行走動(dòng)作。

綜上所述，本發(fā)明智能擦玻璃機(jī)器人直角區(qū)域移動(dòng)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了行走路徑，減少了擦玻璃機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎次數(shù)，也減小了擦玻璃機(jī)器人在轉(zhuǎn)彎時(shí)候的行走范圍，避免應(yīng)轉(zhuǎn)彎對(duì)以擦拭部分留下行走痕跡；從而本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)，通過(guò)合理的設(shè)置傳感器的位置并結(jié)合與之相匹配的行走路線，使得機(jī)器人能夠不留死角，快速，高效的完成對(duì)窗戶(hù)的擦拭工作。