本發(fā)明涉及清潔機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種用于清潔玻璃門窗表面的具有智能的機(jī)器人。
背景技術(shù):
中國(guó)專利ZL201210185869.9公開了一種清潔機(jī)及其路徑控制方法,該清潔機(jī)包含至少一清潔元件、一泵模組、一驅(qū)動(dòng)模組及一控制系統(tǒng)。至少一清潔元件與板件如玻璃界定出至少一空間。泵模組抽取該至少一空間的空氣,借以使該清潔元件被吸附于該板件上。驅(qū)動(dòng)模組驅(qū)動(dòng)該至少一清潔元件??刂葡到y(tǒng)耦接于該泵模組及該驅(qū)動(dòng)模組,并控制被驅(qū)動(dòng)的該至少一清潔元件于該板件上產(chǎn)生一位移。該路徑控制方法包含:使該第一清潔元件與該板件所界定的一第一空間;及該第二清潔元件與該板件所界定的一第二空間形成負(fù)壓;及使該第二清潔元件沿一第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng),以使該第二清潔元件與連桿臂間產(chǎn)生一第一扭力,借以利用該第一扭力使該連桿臂往相反于該第一旋轉(zhuǎn)方向的一第二旋轉(zhuǎn)方向擺動(dòng)。它還至少包含一傳感器,配置于該機(jī)殼上,且電性連接于該控制系統(tǒng),用以感測(cè)該清潔機(jī)是否接近一異物或該板件的一邊緣;該發(fā)明為玻璃窗或類似環(huán)境下的物體表面清潔提供了一種智能機(jī)械;參見其附圖3,圖中公開了其實(shí)施例中倆清潔元件相向轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)連桿臂連接并行走于所述板件如一玻璃窗上實(shí)現(xiàn)清潔功能的路徑圖;參見其附圖5,圖中公開了其機(jī)殼四周邊緣設(shè)置有邊緣傳感器,用于識(shí)別其已處邊緣位置,防止其越出邊界而導(dǎo)致掉落的情形發(fā)生;參見其附圖6B,它還包括一水平傳感器,用以感測(cè)該清潔機(jī)的一水平角,用以供該控制系統(tǒng)依據(jù)該水平角控制該驅(qū)動(dòng)模組。清潔機(jī)有檢測(cè)門窗邊緣的功能。參見其圖2及6B所示,感測(cè)單元可以包含有所述邊緣傳感器及一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接于邊緣傳感器及中央處理單元間,通過(guò)利用邊緣傳感器能夠檢測(cè)到板件的邊緣或板件上的一異物。邊緣傳感器可為模擬型傳感器,且例如為可為紅外線、雷射、超音波等距離傳感器??刂葡到y(tǒng)可經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器讀取邊緣傳感器的感測(cè)值,并據(jù)以判斷清潔機(jī)與板件邊緣的距離。詳細(xì)而言,若板件為無(wú)門窗框的玻璃,且當(dāng)感側(cè)值低于一低門檻值時(shí),則表示目前未接收到感測(cè)信號(hào)自玻璃反射后的反射感側(cè)值,亦即,清潔機(jī)目前接近玻璃邊緣。另一方面,若板件為邊緣具有門窗框的玻璃,且當(dāng)感側(cè)值高于高門坎值設(shè)定值時(shí),則表示清潔機(jī)目前已接近門窗框,故會(huì)接收到強(qiáng)度較高的感測(cè)信號(hào)自玻璃反射后的反射感側(cè)值;綜上所述,當(dāng)該發(fā)明用于二輪驅(qū)動(dòng)用清潔機(jī)時(shí),首先由于該發(fā)明在第一清潔元件和第二清潔元件中設(shè)置有連桿臂,由于連桿臂的設(shè)置導(dǎo)致機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其剛性結(jié)構(gòu),既約束了機(jī)殼內(nèi)設(shè)計(jì)空間,也不利于實(shí)行簡(jiǎn)易安裝,增大了生產(chǎn)成本;其次所述邊緣傳感器為機(jī)械位置識(shí)別傳感器,其感應(yīng)參數(shù)變量為機(jī)械位置識(shí)別變量或與其正相關(guān)。因此,導(dǎo)致該邊緣傳感器在該發(fā)明中必不可少,其必須設(shè)置在機(jī)殼四周,否則無(wú)法正常工作,客觀上約束了機(jī)電結(jié)合實(shí)現(xiàn)其清潔區(qū)域識(shí)別辨限的功能。有鑒于此,有必要在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和創(chuàng)新。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于通過(guò)改變現(xiàn)有技術(shù)中其控制系統(tǒng)的傳感器的感應(yīng)參數(shù),從而達(dá)到省略第一清潔元件和第二清潔元件間的連桿臂及智能識(shí)別其清潔區(qū)域的智能識(shí)限擦窗機(jī)器人,
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供一種智能識(shí)限擦窗機(jī)器人,其用于清除玻璃門窗上的灰塵;它包括兩個(gè)清潔輪、一個(gè)泵模組、一驅(qū)動(dòng)模組及一控制系統(tǒng);兩個(gè)清潔輪與玻璃門窗間各界定出一空間;泵模組連通于該空間,用以抽取該空間的空氣,使其空間內(nèi)形成負(fù)壓,所述兩清潔輪被吸附于玻璃門窗上;驅(qū)動(dòng)模組連接兩清潔輪,并驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng);控制系統(tǒng)耦接于該泵模組及該驅(qū)動(dòng)模組,并控制該驅(qū)動(dòng)模組以使被驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)清潔輪于玻璃門窗上產(chǎn)生位移;其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括一微處理單元、由該微處理單元控制泵模組及該驅(qū)動(dòng)模組動(dòng)作;一主電源輸入口,用于提供微處理單元工作電壓及輸出泵模組和驅(qū)動(dòng)模組工作電壓;一遙控接收器,用于提供微處理單元接收遙控器手動(dòng)控制信號(hào)并解碼后,判斷是手動(dòng)指令或自動(dòng)運(yùn)行指令,從而切換泵模組和驅(qū)動(dòng)模組手動(dòng)或自動(dòng)工作進(jìn)程;該微處理單元內(nèi)儲(chǔ)存有N/Z型走動(dòng)邏輯程序,并通過(guò)與微處理單元電連接的陀螺儀讀取數(shù)據(jù),判斷兩個(gè)清潔輪在玻璃門窗上的位置狀態(tài),并根據(jù)陀螺儀輸出位置狀態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)整兩個(gè)清潔輪的擦拭動(dòng)作并在玻璃門窗上選擇N/Z型走動(dòng)路徑,使得兩個(gè)清潔輪在玻璃門窗上進(jìn)行運(yùn)動(dòng);所述驅(qū)動(dòng)模組連接的兩個(gè)清潔輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,讀取來(lái)自于經(jīng)放大器放大的電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電信號(hào),反饋給微處理單元從而判定是否撞邊,并由微處理單元對(duì)應(yīng)輸出指令經(jīng)驅(qū)動(dòng)模組協(xié)調(diào)兩個(gè)清潔輪的各自工作狀態(tài),直至兩個(gè)清潔輪返回初始狀態(tài)。
在手動(dòng)指令下,通過(guò)與微處理單元電連接的陀螺儀讀取數(shù)據(jù),判斷兩個(gè)清潔輪在玻璃門窗上的位置狀態(tài),并根據(jù)陀螺儀輸出位置狀態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)整兩個(gè)清潔輪的擦拭動(dòng)作并在玻璃門窗上選擇N/Z型走動(dòng)路徑,使得兩個(gè)清潔輪在玻璃門窗上進(jìn)行運(yùn)動(dòng);直至其返回初始狀態(tài)。該手動(dòng)指令由操控者根據(jù)兩個(gè)清潔輪所處玻璃門窗上的位置進(jìn)行調(diào)節(jié);
本發(fā)明通過(guò)微處理單元存儲(chǔ)的兩個(gè)清潔輪走型編程和兩個(gè)清潔輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)芯片讀取來(lái)自于經(jīng)放大器放大的兩個(gè)清潔輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電信號(hào),反饋給微處理單元從而判定是否撞邊,進(jìn)而協(xié)調(diào)兩個(gè)清潔輪之間的工作狀態(tài),直至返回初始狀態(tài);在省略連接兩個(gè)清潔輪之間連桿臂和邊緣傳感器的基礎(chǔ)上,仍能適應(yīng)工作環(huán)境并有效工作。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例的部分立體結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1的組合結(jié)構(gòu)平面圖。
圖4是本發(fā)明底部結(jié)構(gòu)平面示意圖。
圖5是本發(fā)明工作流程圖。
圖6是本發(fā)明供電原理圖。
下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例,但不應(yīng)限于以下實(shí)施例:
參見圖5和圖6, 提供一種智能識(shí)限擦窗機(jī)器人,其用于清除玻璃門窗上的灰塵;它包括兩個(gè)清潔輪7、一泵模組4、一驅(qū)動(dòng)模組3及一控制系統(tǒng);參見圖1,圖1中所示底板1與內(nèi)蓋2相蓋合后,兩個(gè)清潔輪7與玻璃門窗間各界定出一空間;泵模組4連通于該空間,用以抽取該空間的空氣,使其空間內(nèi)形成負(fù)壓,所述兩清潔輪7被吸附于玻璃門窗上;驅(qū)動(dòng)模組3通過(guò)圖1所示蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)連接兩清潔輪7,并驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng);控制系統(tǒng)耦接于該泵模組4及該驅(qū)動(dòng)模組3,并控制該驅(qū)動(dòng)模組3以使被驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)清潔輪7于玻璃門窗上產(chǎn)生位移;所述控制系統(tǒng)包括一微處理單元U5、由該微處理單元U5控制泵模組4及該驅(qū)動(dòng)模組3動(dòng)作;一主電源輸入口61,用于提供微處理單元U5工作電壓及輸出泵模組4和驅(qū)動(dòng)模組3工作電壓;一遙控接收器,用于提供微處理單元U5接收遙控器手動(dòng)控制信號(hào)并解碼后,判斷是手動(dòng)指令或自動(dòng)運(yùn)行指令,從而切換泵模組4和驅(qū)動(dòng)模組3手動(dòng)或自動(dòng)工作進(jìn)程;該微處理單元U5內(nèi)儲(chǔ)存有N/Z型走動(dòng)邏輯程序,并通過(guò)與微處理單元U5電連接的陀螺儀6050讀取數(shù)據(jù),判斷兩個(gè)清潔輪7在玻璃門窗上的位置狀態(tài),并根據(jù)陀螺儀6050輸出位置狀態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)整兩個(gè)清潔輪7的擦拭動(dòng)作并在玻璃門窗上選擇N/Z型走動(dòng)路徑,使得兩個(gè)清潔輪7在玻璃門窗上進(jìn)行運(yùn)動(dòng);所述驅(qū)動(dòng)模組3連接的兩個(gè)清潔輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,讀取來(lái)自于經(jīng)放大器放大的電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電信號(hào),反饋給微處理單元U5從而判定是否撞邊,并由微處理單元U5對(duì)應(yīng)輸出指令經(jīng)驅(qū)動(dòng)模組3協(xié)調(diào)兩個(gè)清潔輪7的各自工作狀態(tài),直至兩個(gè)清潔輪7返回初始狀態(tài)。 在手動(dòng)指令下,通過(guò)與微處理單元U5電連接的陀螺儀6050讀取數(shù)據(jù),判斷兩個(gè)清潔輪7在玻璃門窗上的位置狀態(tài),并根據(jù)陀螺儀6050輸出位置狀態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)整兩個(gè)清潔輪7的擦拭動(dòng)作并在玻璃門窗上選擇N/Z型走動(dòng)路徑,使得兩個(gè)清潔輪7在玻璃門窗上進(jìn)行運(yùn)動(dòng);直至其返回初始狀態(tài)。該手動(dòng)指令由操控者根據(jù)兩個(gè)清潔輪7所處玻璃門窗上的位置進(jìn)行調(diào)節(jié);所述N/Z型走動(dòng)路徑,為兩個(gè)清潔輪7分別在水平方向或豎直方向行進(jìn)的軌跡,兩個(gè)清潔輪7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其中一個(gè)清潔輪7受負(fù)壓吸在玻璃門窗表面不動(dòng),在另一個(gè)清潔輪7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生一扭力,形成角位移,即產(chǎn)生擦拭動(dòng)作;兩者間受微處理單元控制而保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)玻璃門窗上擦拭而無(wú)遺漏的效果。
所述主電源輸入口連接電池模組可以更包含有電量感測(cè)模組(未圖標(biāo)),當(dāng)電量不足時(shí),電量感測(cè)模組會(huì)提出警告聲或警告燈等,此時(shí)使用者于被通知警告后可以從玻璃門窗上取下整機(jī)。
該整機(jī)可以包含一電源線用以電連接一插座,其一般供電是由電源線提供,當(dāng)斷電時(shí)電池模組可以做為備用的電源,并且同時(shí)發(fā)出警告聲或警告燈等;以警示操控者從玻璃門窗上取下,防止摔壞。
所述底座1和外蓋6組合后的殼體一端設(shè)置有一安全吊孔62,便于用安全繩掛接在建筑物的一固定點(diǎn)上。
參見圖5,進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的工作流程:接通主電源,獲得OLED13伏、用于LED亮度控制以指示整機(jī)工作狀態(tài),驅(qū)動(dòng)模組3的電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC5伏、用于兩個(gè)清潔輪的轉(zhuǎn)動(dòng),微處理單元U5及電路供電3.3伏電壓,用于微處理單元U5正常工作電壓;開啟主電源,泵模組4得電工作,產(chǎn)生負(fù)壓,將整機(jī)吸附在玻璃門窗上,并通過(guò)微處理單元U5采集來(lái)自遙控器的AIN的模擬量進(jìn)行電流判斷其狀態(tài)或等待指令,使用遙控器操作,按下相應(yīng)功能鍵,通過(guò)微處理單元U5進(jìn)行解碼,判斷是手動(dòng)運(yùn)行指令還是自動(dòng)運(yùn)行指令并進(jìn)行對(duì)應(yīng)進(jìn)程切換,若為自動(dòng)運(yùn)行,進(jìn)行撞邊檢測(cè),此時(shí)測(cè)定起始點(diǎn)距離兩個(gè)邊框的位置,讀取陀螺儀6050的數(shù)據(jù),判斷兩個(gè)清潔輪7所處的相對(duì)位置,如水平、垂直、與水平線的夾角位置,根據(jù)陀螺儀6050輸入的數(shù)據(jù),由微處理單元U5控制兩個(gè)清潔輪7的轉(zhuǎn)動(dòng),使得整機(jī)開始在玻璃門窗上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中驅(qū)動(dòng)模組3的電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC的堵轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)放大后反饋微處理單元U5進(jìn)行撞邊判斷,并在微處理單元內(nèi)記憶和儲(chǔ)存的N/Z型走動(dòng)邏輯程序的指令下,按N/Z型進(jìn)行走動(dòng),運(yùn)行結(jié)束后,回到起始點(diǎn)。操控者也可視情況,通過(guò)遙控器改變兩個(gè)清潔輪7的狀態(tài),不再重復(fù)描述。
參見圖1至圖4,其整機(jī)安裝時(shí),在底座1上裝入減速機(jī)構(gòu),并將驅(qū)動(dòng)模組3的電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)配合,固定于底座1上的預(yù)留位置,加上內(nèi)蓋2后螺紋固定,再將泵模組4安裝于內(nèi)蓋2內(nèi)的預(yù)置空間,其內(nèi)蓋2的一側(cè)安裝設(shè)置有微處理單元U5、陀螺儀6050、遙控接收電路的電路板,并通過(guò)底座1上的立柱11加以固定,安裝電路板后底座的另一側(cè)安裝備用電源與電路板電連接;裝入泵模組4的防塵罩5,將外蓋6與底座1相蓋合,在底座1的兩側(cè)底部裝入清潔輪7,清潔輪7上套入清潔套,即完成整機(jī)安裝;外蓋6與電路板對(duì)應(yīng)位置處設(shè)置一主電源接入端口61,以提供220伏主電源輸入電壓;還可在主電源接入端口旁設(shè)置一主電源接入開關(guān),便于控制電源的輸入。
本發(fā)明還可通過(guò)微處理單元U5電連接一置于外蓋上的液晶屏63,從而顯示時(shí)間、電壓、速度、工作狀態(tài)等物理參數(shù)供操控者參考。
上文雖然已示出了本發(fā)明的詳盡實(shí)施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的前提下,可進(jìn)行部分修改和變更;上文的描述和附圖中提及的內(nèi)容僅作為說(shuō)明性的例證,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制,具有上述技術(shù)特征的智能識(shí)限擦窗機(jī)器人,均落入本發(fā)明保護(hù)范圍。