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

背景技術(shù)：

隨著機器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大和高度發(fā)展，智能擦玻璃機器人已經(jīng)有了一定的市場，但是現(xiàn)有擦玻璃機器人對窗戶直角區(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器人結(jié)構(gòu)簡圖，其傳感器只分布在機器人的一端；如圖2為器直角區(qū)域行走路線，顯然其直角區(qū)域行走路線過于復(fù)雜，在擦拭過程中會在已經(jīng)擦干凈的地方留下擦玻璃機器人的轉(zhuǎn)彎痕跡。另外傳感器采用這種布局方式會造成機器人在行走過程中出現(xiàn)大量轉(zhuǎn)彎，過于頻繁的轉(zhuǎn)彎使得擦玻璃機器人的清潔效果和效率明顯下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

為達此目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種智能擦玻璃機器人包括傳感單元，控制單元，驅(qū)動單元，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)動單元連接；所述擦玻璃機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，從而傳達給控制單元，控制單元通過對和控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進行比較來控制驅(qū)動單元和行走單元，使得擦玻璃機器人完成直線行走，貼邊行走，直角區(qū)域拐彎等多個狀態(tài)；

進一步，所述第一傳感器子單元和第二傳感器子單元分別有兩個端部傳感器和兩個側(cè)面?zhèn)鞲衅?，其中?cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC器人左側(cè)和右側(cè)各一個；

進一步，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開關(guān)、行程開關(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，高效覆蓋窗戶邊角，從而提高了一次工作的清潔效率。

進一步，所述控制單元設(shè)有角度傳感器，通過角度傳感器信號來辨別機器人的行走位姿，從而對擦玻璃機器人的位姿進行實時監(jiān)測和調(diào)整；

進一步，所述擦玻璃機器人兩個端部均設(shè)有碰撞板，碰撞板輪廓邊緣要突出機器人外殼輪廓邊緣；所述擦玻璃機器人四個直角底部分別設(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器人直角區(qū)域移動控制，在擦玻璃機器人兩個端部均設(shè)有傳感器，通過優(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器人行走過程的轉(zhuǎn)彎次數(shù)，使得擦玻璃機器人能夠不留死角，快速，高效的完成對窗戶的擦拭工作。

附圖說明

圖1本發(fā)明擦玻璃機器人移動控制系統(tǒng)流程示意圖；

圖2是本發(fā)明擦玻璃機器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3-1是現(xiàn)有擦玻璃機器人傳感器布局示意圖；

圖3-2是現(xiàn)有擦玻璃機器人直角區(qū)域行走軌跡示意圖；

圖3-3是現(xiàn)有擦玻璃機器人水平行走遇到窗邊時行走軌跡示意圖；

圖4是本發(fā)明所述擦玻璃機器人直角區(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器人分解動作示意圖；

圖5是本發(fā)明所述擦玻璃機器人水平行走遇到窗邊時行走軌跡示意圖；

圖6是本發(fā)明所述擦玻璃機器貼邊示意圖；

圖7是本發(fā)明所述擦玻璃機器人的路徑規(guī)劃圖；

圖中：1、擦玻璃機器人；5、傳感單元；6、控制單元；7、驅(qū)動單元；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；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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實際方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1、2、3、4、5、6、7所示，一種智能擦玻璃機器人的直角區(qū)域移動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述擦玻璃機器人包括傳感單元（5），控制單元（6），驅(qū)動單元（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）分別有兩個端部傳感器和兩個側(cè)面?zhèn)鞲衅鹘M成，其中側(cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC器人（1）左側(cè)和右側(cè)各一個；

所述控制單元設(shè)有角度傳感器，通過角度傳感器信號來辨別擦玻璃機器人的行走位姿，從而對擦玻璃機器人的位姿進行實時監(jiān)測和調(diào)整；

所述擦玻璃機器人（1）兩個端部均設(shè)有碰撞板，碰撞板輪廓邊緣要突出機器人外殼輪廓邊緣；所述擦玻璃機器人四個直角底部分別設(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)明智能擦玻璃機器人包括傳感單元5，控制單元6，驅(qū)動單元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)動單元7連接；所述擦玻璃機器人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，從而傳達給控制單元6，控制單元6通過對控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進行比較來控制驅(qū)動單元7和行走單元8，使得擦玻璃機器人1完成直線行走，貼邊行走，直角區(qū)域拐彎等多個狀態(tài)；所述第一傳感器子單元31和第二傳感器子單元41分別有兩個端部傳感器和兩個側(cè)面?zhèn)鞲衅?，其中?cè)面?zhèn)鞲衅髟诓敛ＡC器人左側(cè)和右側(cè)各一個。

圖3-1到3-3為現(xiàn)有的擦玻璃機器人工作狀態(tài)和路徑規(guī)劃圖，很顯然整個行走過程中存在大量的轉(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開關(guān)、行程開關(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器人分解動作示意圖；

具體說明直角區(qū)域行走過程，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在前部行走的時候是一樣的：

步驟1：如圖4-1所示，擦玻璃機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；這時有前側(cè)部傳感器312和后側(cè)部傳感器412檢測擦玻璃機器人是否貼邊行走；

步驟2：如圖4-2所示，擦玻璃機器人1判斷是否收到兩個前端部傳感器311發(fā)來的信號，如果分別收到信號且符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機器人1已到達離第二直角邊200的距離D(1.3L<D<1.8L,L為擦玻璃機器人的長度)，這個擦玻璃機器人1進行轉(zhuǎn)彎；如果收到信號不符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機器人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)來的信號，如果分別收到信號且符合預(yù)設(shè)值的要求，則擦玻璃機器人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)動單元6使擦玻璃機器人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，擦玻璃機器人1判斷是否收到后端部傳感器411發(fā)來的信號，如果分別收到信號且符合預(yù)設(shè)值要求，則擦玻璃機器人1到達第一直角邊100，這時擦玻璃機器人向著遠離第一直角邊100的方向行走。

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

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

步驟1：擦玻璃機器1人水平向右行進（這里規(guī)定擦玻璃了機器人靠近窗邊100時為向右行進，遠離窗邊100時為向左行進）。

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

步驟3：擦玻璃機器人1沿著角度a行走一段距離S（L<S<2L, L為擦玻璃機器人的長度）后，再調(diào)整擦玻璃機器人1行走狀態(tài)為水平行走；當(dāng)?shù)竭_另一側(cè)窗邊的時候，繼續(xù)重復(fù)同樣的過程，從而再擦玻璃機器人1到達窗邊時不需要轉(zhuǎn)彎，只是旋轉(zhuǎn)一定的角度就可以，這樣做的優(yōu)點是簡化了路徑，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，高效覆蓋窗戶邊角，從而提高了一次工作的清潔效率。

在上述過程中，所述的角度傳感器13實時檢測擦玻璃機器人1的位置和行走姿態(tài)，并反饋給控制單元6，控制單元通過對擦玻璃機器人1當(dāng)前狀態(tài)和控制裝置預(yù)設(shè)參數(shù)進行比較來控制驅(qū)動單元7和行走單元8，使得擦玻璃機器人1更好的完成行走動作。

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