吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法，屬于小家電制造技術領域。
【背景技術】
[0002]爬壁機器人是一種能夠吸附在垂直或傾斜壁面，并能執(zhí)行一定動作的特種機器人。吸附單元是爬壁機器人非常重要的一個組成部分，它為機器人提供吸附力，使機器人可靠地吸附在壁面上。吸附單元吸附能力的優(yōu)劣直接影響機器人的工作效率、性能和壁面適應性等。因此，設計合理的吸附單元，對爬壁機器人來說是一項關鍵技術。
[0003]現(xiàn)有的單吸盤負壓吸附爬壁機器人，吸附單元結構簡單造價低，能夠?qū)崿F(xiàn)爬壁機器人的快速移動，工作效率高，但負壓吸附方式對吸附單元腔體的密封條件要求苛刻，如果工作壁面存在裂縫或凸起等因素，或者機器人行走至無框邊界而檢測單元判斷錯誤時，則會造成吸附單元漏氣，以及吸附單元真空度降低，而導致機器人產(chǎn)生跌落。
[0004]公開號為CN101822513A的文獻公開了一種壁面清潔機器人，其機身底部交錯設置有多個吸盤，使得其具有一定跨越縫隙的能力。然而，該壁面清潔機器人無法識別壁面上的巨大裂縫，也無法識別機器人的行走位置已經(jīng)處于壁面的邊緣位置。當機器人在行走過程中遇到較大縫隙或行走在無框玻璃、墻壁的邊緣時，在較大裂縫處由于發(fā)生漏氣現(xiàn)象，所有吸盤都失效則會發(fā)生跌落，或者機器人行走至壁面邊緣處直接跌落而損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法，通過對設置在吸附機器人機體底部吸盤的真空度進行實時檢測，根據(jù)其中漏氣吸盤的數(shù)量進一步控制吸附機器人的工作狀態(tài)，檢測準確、可靠性強。
[0006]本發(fā)明的所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]—種吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1:吸附機器人處于第一動作狀態(tài)；
[0009]步驟2:檢測設置在該吸附機器人機體底部的M個吸盤的真空度，是否有任何一個吸盤漏氣，如果是，則進入步驟3 ;否則回到步驟I ;
[0010]步驟3:設當存在N個吸盤漏氣時，吸附機器人仍能處于安全工作不墜落狀態(tài)，將步驟2的檢測結果與N相比較；
[0011]步驟4:判斷檢測結果是否大于等于N，如果是，則吸附機器人進入第二動作狀態(tài)；否則返回步驟I ;
[0012]其中，M>N，且N 彡 I。
[0013]所述N為保持吸附機器人處于安全工作不墜落狀態(tài)時，發(fā)生漏氣的吸盤的臨界個數(shù)。
[0014]M個所述吸盤中的任意兩個吸盤在所述機體的行進方向直線上的投影只有部分重疊或相離。
[0015]所述步驟3中的N個吸盤為設置在機體底部的M個吸盤中任意位置上的吸盤。
[0016]具體到設置吸盤和漏氣吸盤之間的數(shù)量比例關系，當M為偶數(shù)時，所述N為M/2 ;當M為奇數(shù)時，所述N為(M-1) /2。
[0017]具體到某一實施例，所述M為4，N為2。
[0018]所述步驟I中的第一動作狀態(tài)為前進狀態(tài)。
[0019]所述步驟4中的第二動作狀態(tài)對應為轉(zhuǎn)向狀態(tài)；所述步驟4中的第二動作狀態(tài)還可以對應為停止狀態(tài)。
[0020]為了有效引起使用者的注意，所述步驟4還包括吸附機器人進入第二動作狀態(tài)的同時報警。
[0021]綜上所述，本發(fā)明通過對設置在吸附機器人機體底部吸盤的真空度進行實時檢測，根據(jù)其中漏氣吸盤的數(shù)量進一步控制吸附機器人的工作狀態(tài)，檢測準確、可靠性強。
[0022]下面結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細地說明。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法的流程圖；
[0024]圖2為實施例一吸附機器人底部吸盤設置位置不意圖；
[0025]圖3為實施例二吸附機器人底部吸盤設置位置示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例一
[0027]圖1為本發(fā)明吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法的流程圖；圖2為實施例一自移動吸附機器人底部吸盤設置位置示意圖。如圖2所示，在本實施例中提供一種自移動吸附機器人100，該自移動吸附機器人100的底面上設有4個吸盤P1、P2、P3和P4，且圖2中A為自移動吸附機器人100的前進方向。
[0028]如圖1并結合圖2所示，本發(fā)明所提供的這種吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法，具體包括如下步驟:步驟1:吸附機器人100處于第一動作狀態(tài)。所述步驟I中的第一動作狀態(tài)指的是前進狀態(tài)。步驟2:檢測設置在該吸附機器人100機體底部的4個吸盤的真空度，是否有任何一個吸盤漏氣，如果沒有任何一個吸盤漏氣，證明自吸附機器人處于正常吸附狀態(tài)，因此繼續(xù)步驟I中第一運動狀態(tài)的直線行走。如果檢測發(fā)現(xiàn)有任何一個吸盤漏氣，則進入步驟3。步驟3具體包括:設當存在2個吸盤漏氣時，吸附機器人仍能處于安全工作不墜落狀態(tài)，將步驟2的檢測結果與設定的2個吸盤的數(shù)量相比較；步驟4:判斷檢測結果是否大于等于2，當檢測出的漏氣吸盤數(shù)量小于2時，證明自吸附機器人處于正常吸附狀態(tài)，因此繼續(xù)步驟I中第一運動狀態(tài)的直線行走。當檢測結果大于等于2時，則說明漏氣吸盤的數(shù)量已經(jīng)無法保證吸附機器人處于安全工作不墜落的狀態(tài)，無法再繼續(xù)進行正常地行走，則吸附機器人進入第二動作狀態(tài)，即:轉(zhuǎn)向或停止，其中轉(zhuǎn)向包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或后退。顯然，設置在機體底部的吸盤總數(shù)量一定要大于漏氣吸盤的數(shù)量，而且漏氣吸盤的數(shù)量也要大于等于I。所設定的兩個吸盤可以為保持吸附機器人處于安全工作不墜落狀態(tài)時，發(fā)生漏氣的吸盤的臨界個數(shù)，即若存在2個吸盤漏氣，吸附機器人仍能處于正常吸附狀態(tài)，若存在3個吸盤漏氣，吸附機器人就會墜落。導致吸盤漏氣的原因很多，比如:吸盤遇到吸附表面的凸起或較小裂縫等容易導致其漏氣，或者吸盤遇到較大裂縫或行走至無框邊界等，都會導致其漏氣，此時如果吸附機器人仍繼續(xù)前進，則容易發(fā)生墜落。因此，需要判斷吸附機器人行進方向上所存在的這種跌落危險，隨后執(zhí)行轉(zhuǎn)向或停止的動作，以避免機體發(fā)生墜落。
[0029]另外，本發(fā)明所提供的這種吸附機器人的吸附狀態(tài)判斷及行走控制方法，設置在機體底部上的吸盤的設置位置對吸附機器人的可靠性有一定的影響，例如，如果設置所有吸盤在機體的行進方向直線上的投影完全重疊，當吸附機器人行走至縫隙或無框邊界時，會造成所有吸盤同時漏氣，則吸附機器人還來不及做出判斷就已經(jīng)跌落，因而，設置在機體底部的吸盤應當至少包含兩個吸盤在機體行進方向直線上的投影只有部分重疊或相離，當然，最好的設置方式為機體底部吸盤中的任意兩個吸盤在機體行進方向直線上的投影只有部分重疊或相離，即本實施例中:4個吸盤中的任意兩個吸盤在所述機體的行進方向直線上的投影只有部分重疊，而不能全部重疊。也就是說，在機體底部上的吸盤是彼此獨立分別設置的，任意兩個吸盤之間沒有任何嵌套關系。當然，任意兩個吸盤在所述機體的行進方向直線上的投影也可以是完全分離開的。如圖2所示的四個吸盤，沿靠近和遠離吸附機器人的前進方向A依次設置為P1、P2、P3和P4。所檢測出的2個漏氣的吸盤，可以處于設置在機體底部的4個吸盤中的任意位置上。作為吸附機器人進入第二動作狀態(tài)的判斷條件，發(fā)生漏氣的吸盤的個數(shù)N，與設置在機體底部的吸盤總數(shù)之間的數(shù)量M比例關系如下:當吸盤總數(shù)為偶數(shù)4時，漏氣吸盤總數(shù)為2 ;當吸盤總數(shù)為奇數(shù)3時，漏氣吸盤總數(shù)為I?？偨Y一下，即:當吸盤總