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      擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人及其控制方法

      文檔序號(hào):8928834閱讀:629來源:國知局
      擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人及其控制方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人及其控制方法,尤其涉及一種擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人及其控制方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]市場上目前已經(jīng)有了多種類型的擦窗機(jī),并采用數(shù)種不同的技術(shù)控制擦窗機(jī)的行走動(dòng)作。目前現(xiàn)有的擦窗機(jī)器人行走動(dòng)作采用的技術(shù)主要有:
      [0003]手動(dòng)式行走方式:一般采用內(nèi)外式永久磁鐵吸附方式,需要人工操作,對(duì)于厚玻璃或雙層玻璃吸附力減弱,存在制約;
      [0004]履帶行走式:履帶行走式一般采用真空吸附加履帶形成行走裝置,該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走動(dòng)作,但機(jī)構(gòu)復(fù)雜,存在擦窗死角或遺留履帶行走擦痕;另外這種方式拭布與被擦平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)少,影響擦拭效果。
      [0005]機(jī)械腿方式:機(jī)械腿行走式一般采用真空吸盤式,也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走動(dòng)作。但同樣機(jī)構(gòu)復(fù)雜,行走動(dòng)作復(fù)雜等問題。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人及其控制方法,能夠大大改善擦拭效果,同時(shí)讓擦窗機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上大大簡化,消除擦痕,并有效將擦窗死區(qū)降至最低。
      [0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,包括行走電機(jī)和兩個(gè)擦窗轉(zhuǎn)盤,所述行走電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連并通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擦窗轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),其中,所述擦窗轉(zhuǎn)盤設(shè)于真空吸盤上,所述真空吸盤和真空泵相連,所述真空吸盤和擦窗轉(zhuǎn)盤處于同心位置,所述兩個(gè)真空吸盤與真空泵之間連通形成真空氣腔。
      [0008]上述的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,其中,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端和中央處理器的輸出端相連,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端和行走電機(jī)以及真空泵的電機(jī)相連;所述中央處理器的電源端通過電壓轉(zhuǎn)換電路和輸入電源相連,所述中央處理器(通過SPI接口和運(yùn)動(dòng)檢測電路相連獲取擦窗轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軌跡。
      [0009]上述的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,其中,所述中央處理器通過遙控器收發(fā)電路和遙控接收器相連,所述遙控接收器為內(nèi)外雙向紅外接收裝置。
      [0010]上述的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,其中,所述電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過充電控制電路和充電電池相連,所述充電電池和中央處理器、遙控接收器以及真空泵的電源端相連。
      [0011]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題還提供一種上述擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人的控制方法,包括如下步驟:a)控制兩個(gè)行走電機(jī)同時(shí)逆時(shí)針/順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),并調(diào)整兩個(gè)行走電機(jī)的快慢速度實(shí)現(xiàn)傾斜角度變化山)控制兩個(gè)行走電機(jī)采用相反轉(zhuǎn)向以及交替快慢速度調(diào)整,實(shí)現(xiàn)反方向擺動(dòng);C)當(dāng)調(diào)整正反方向擺動(dòng)角度一致后,控制擦窗機(jī)器人沿水平方向或垂直方向的正反向行走;e)當(dāng)調(diào)整正反向擺動(dòng)角度不一致時(shí),設(shè)置其中一側(cè)的擺動(dòng)角度為O,控制擦窗機(jī)器人沿該側(cè)邊界下移。
      [0012]上述的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人的控制方法,其中,所述步驟a)中擦窗機(jī)器人還內(nèi)置陀螺儀及加速度計(jì)檢測傾斜角變化,使得擦窗機(jī)器人到達(dá)指定傾斜角時(shí)自動(dòng)停止。
      [0013]上述的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人的控制方法,其中,所述真空泵的電機(jī)為直流有刷電機(jī),所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路通過調(diào)整PWM占空比來調(diào)節(jié)真空泵吸力。
      [0014]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人及其控制方法,通過采用真空吸盤式吸附裝置,同時(shí)將擦窗轉(zhuǎn)盤當(dāng)作行走機(jī)構(gòu)完成擺動(dòng)式行走動(dòng)作,將吸附,行走及擦拭動(dòng)作合一,可以最大地提高拭布與玻璃的相對(duì)運(yùn)動(dòng),改善擦拭效果同時(shí)讓擦窗機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上大大簡化,消除擦痕,并有效將擦窗死區(qū)降至最低。
      【附圖說明】
      [0015]圖1為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人正面結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0016]圖2為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人反面結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0017]圖3為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人的控制電路方框示意圖;
      [0018]圖4為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人擺動(dòng)式正向行走示意圖;
      [0019]圖5為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人擺動(dòng)式反向行走示意圖;
      [0020]圖6為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人右邊界擺動(dòng)式下移示意圖;
      [0021]圖7為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人左邊界擺動(dòng)式下移示意圖。
      [0022]圖中:
      [0023]I擦窗轉(zhuǎn)盤2行走電機(jī)3真空氣腔
      [0024]4真空吸盤5真空泵6蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
      [0025]7遙控接收器8安全繩9充電電池
      [0026]10電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 11中央處理器 12充電控制電路
      [0027]13運(yùn)動(dòng)檢測電路 14遙控器收發(fā)電路15電壓轉(zhuǎn)換電路
      【具體實(shí)施方式】
      [0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
      [0029]圖1為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人正面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人反面結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0030]請(qǐng)參見圖1,本發(fā)明提供的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,包括行走電機(jī)2和兩個(gè)擦窗轉(zhuǎn)盤I,所述行走電機(jī)2和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10相連并通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)擦窗轉(zhuǎn)盤I轉(zhuǎn)動(dòng),其中,所述擦窗轉(zhuǎn)盤I設(shè)于真空吸盤4上,所述真空吸盤4和真空泵5相連,所述真空吸盤4和擦窗轉(zhuǎn)盤I處于同心位置,所述兩個(gè)真空吸盤4與真空泵5之間連通形成真空氣腔3。
      [0031 ] 本發(fā)明提供的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,如圖3所示,其中,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10的輸入端和中央處理器11的輸出端相連,所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路10的輸出端和行走電機(jī)2以及真空泵5的電機(jī)相連;所述中央處理器11的電源端通過電壓轉(zhuǎn)換電路15和輸入電源相連,所述中央處理器11通過SPI接口和運(yùn)動(dòng)檢測電路13相連獲取擦窗轉(zhuǎn)盤I的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軌跡。所述中央處理器11通過遙控器收發(fā)電路14和遙控接收器7相連,所述遙控接收器7為內(nèi)外雙向紅外接收裝置。所述電壓轉(zhuǎn)換電路15的輸出端通過充電控制電路12和充電電池9相連,所述充電電池9和中央處理器11、遙控接收器7以及真空泵5的電源端相連。
      [0032]本發(fā)明提供的擺動(dòng)式自行走擦窗機(jī)器人,各主要部件的功能如下:
      [0033]兩個(gè)擦窗轉(zhuǎn)盤:行走電機(jī)2直接通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)擦窗轉(zhuǎn)盤I轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)完成轉(zhuǎn)動(dòng)擦拭及擺動(dòng)行走動(dòng)作;相對(duì)于履帶式擦窗機(jī)器人,大大增加了擦拭相對(duì)運(yùn)動(dòng)。擦窗轉(zhuǎn)盤上可以套裝可更換的清潔布。
      [0034]兩個(gè)行走電機(jī):行走電機(jī)2通過渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)擦窗轉(zhuǎn)盤I轉(zhuǎn)動(dòng),完成擦拭及行走動(dòng)作;行走電機(jī)2類型為直流有刷電機(jī)。
      [0035]真空氣腔:位置處于兩個(gè)真空吸盤4與真空泵5之間聯(lián)通的空間,并與其他位置相對(duì)隔離。真空泵5轉(zhuǎn)動(dòng)后形成從真空吸盤4至真空泵飛輪的氣流并形成真空氣腔與外界的負(fù)壓,從而形成吸盤效應(yīng)。
      [0036]真空吸盤:真空吸盤4完成吸附動(dòng)作,真空吸盤4位置與擦窗轉(zhuǎn)盤I處于同心位置,通過擦拭清潔布與被擦平面形成吸附效應(yīng)。吸力大小可以調(diào)整,可以同時(shí)保證吸附可靠性與行走平滑性以及清潔效果。
      [0037]真空泵電機(jī):真空泵電機(jī)運(yùn)行后在真空氣腔形成負(fù)壓從而產(chǎn)生吸盤吸力,通過電機(jī)扭矩調(diào)整調(diào)整真空吸盤吸力,使得機(jī)器人吸附可靠性與行走擦拭效果之間達(dá)到平衡
      [0038]渦輪蝸桿機(jī)構(gòu):行走電機(jī)2與擦窗轉(zhuǎn)盤I之間的減速裝置,采用渦輪蝸桿及行星齒輪機(jī)構(gòu)。
      [0039]遙控接收器:采用內(nèi)外雙向紅外接收裝置,保證擦窗機(jī)器人可以工作在被擦平面的內(nèi)外兩面,正常接收到遙控信號(hào)。
      [0040]安全繩:安全繩8為本發(fā)明裝置擦窗機(jī)器人的二級(jí)防護(hù)裝置。在主電源停電,且可充電電池放電完畢時(shí)進(jìn)一步防止裝置脫落。
      [0041]充電電池:主
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