可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，包括主动部控制系统和从动部控制系统，主动部控制系统包括主动部电路板、主动部供电电池、主动部微控制器、行走电机驱动器、主动部清洗电机驱动器、第一通信模块、第二通信模块、六个主动部压力传感器、倾角传感器、发光二极管、主动部电磁阀驱动器和主动继电器；从动部控制系统包括从动部电路板、从动部供电电池、从动部微控制器、从动部清洗电机驱动器、第三通信模块、六个从动部压力传感器、光电传感器、从动部电磁阀驱动器和从动部继电器；本发明专利技术还公开了一种可遥控式双面擦玻璃机器人的控制方法。本发明专利技术设计新颖合理，工作效率高，使用安全方便，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于窗玻璃清洁器具
，具体涉及一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统及控制方法。
技术介绍
在日常生活中，人们用抹布擦拭室内玻璃；但对于户外玻璃，尤其是高层建筑，人若站在窗外擦洗玻璃，操作过程既不安全又不易擦全、擦净。现在已有一种双面擦窗器，通过将两个带磁铁的擦玻璃器夹住待擦拭的玻璃，当室内的擦玻璃器工作时，外面的擦玻璃器由于磁性作用跟随室内的擦玻璃器移动，可以实现玻璃内外两面的同时擦洗，但这种双面擦窗器大多是手动的，操作费力，且擦窗过程的随意性大，会造成某些区域擦过多遍、某些区域漏擦的问题。而且，现有技术中仅有的几种双面擦窗器，都只有四个转刷，不能实现遥控操作，且没有喷水装置，难以适应室外玻璃灰尘很厚的情况，容易出现堵塞以致无法正常工作。为此，有人研制了用于解决以上问题的可遥控式双面擦玻璃机器人的机械结构部分，但是，还缺乏设计新颖合理、使用操作便捷、实用性强、便于推广使用的可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统和控制方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种设计新颖合理、使用操作便捷、实用性强、便于推广使用的可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，所述可遥控式双面擦玻璃机器人包括遥控器、用于分别设置在玻璃内侧和玻璃外侧且相互配合的主动部和从动部，所述主 动部包括主动部底板、主动部驱动机构、主动部清洗机构和主动部喷水器，所述主动部驱动机构包括行走电机，所述主动部清洗机构包括主动部清洗电机和通过主动部清洗传动组件与主动部清洗电机的输出轴连接的主动部清洗抹盘，所述主动部喷水器包括主动部喷水管，所述主动部喷水管上设置有主动部微型水泵和主动部电磁阀，所述主动部喷水管的一端端部连接有主动部喷头；所述从动部包括从动部底板、从动部清洗机构和从动部喷水器，所述从动部清洗机构包括从动部清洗电机和通过从动部清洗传动组件与从动部清洗电机的输出轴连接的从动部清洗抹盘，所述从动部喷水器包括从动部喷水管，所述从动部喷水管上设置有从动部微型水泵和从动部电磁阀，所述从动部喷水管的一端端部连接有从动部喷头；其特征在于：所述可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统包括主动部控制系统和从动部控制系统，所述主动部控制系统包括主动部电路板以及设置在主动部电路板上的主动部供电电池、主动部微控制器、行走电机驱动器、主动部清洗电机驱动器、用于与遥控器通信的第一通信模块和用于与从动部通信的第二通信模块，所述主动部微控制器的输入端接有分别设置在主动部底板的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个主动部压力传感器，以及设置在主动部底板的中间位置处的倾角传感器，所述第一通信模块和第二通信模块均与主动部微控制器相接，所述行走电机驱动器和主动部清洗电机驱动器均与主动部微控制器的输出端连接，所述行走电机与行走电机驱动器的输出端连接，所述主动部清洗电机与主动部清洗电机驱动器的输出端连接，所述主动部微控制器的输出端还接有发光二极管、主动部电磁阀驱动器和用于接通或断开主动部供电电池为主动部微型水泵供电的供电回路的主动继电器，所述主动部电磁阀与主动部电磁阀驱动器的输出端连接，所述主动部继电器串联在主动部供电电池为主动部微型水泵供电的供电回路中；所述从动部控制系统包括从动部电路板以及设置在从动部电路板上的从动部供电电池、从动部微控制器、从动部清洗电机驱动器和用于与主动部的第二通信模块通信的第三通信模块，所述从动部微控制器的输入端接有分别设置在从动部底板的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右 侧后端的六个从动部压力传感器，以及用于感应发光二极管所发光线的光电传感器，所述第三通信模块与从动部微控制器相接，所述从动部清洗电机驱动器与从动部微控制器的输出端连接，所述从动部清洗电机与从动部清洗电机驱动器的输出端连接，所述从动部微控制器的输出端还接有从动部电磁阀驱动器和用于接通或断开从动部供电电池为从动部微型水泵供电的供电回路的从动部继电器，所述从动部电磁阀与从动部电磁阀驱动器的输出端连接，所述从动部继电器串联在从动部供电电池为从动部微型水泵供电的供电回路中。上述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部供电电池和从动部供电电池均为充电电池，所述主动部微控制器的输入端接有用于对主动部供电电池的电量进行检测的主动部电池电量检测电路，所述主动部微控制器的输出端接有主动部电池电量指示灯；所述从动部微控制器的输入端接有用于对从动部供电电池的电量进行检测的从动部电池电量检测电路，所述从动部微控制器的输出端接有从动部电池电量指示灯。上述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述行走电机的数量为两个，相应所述行走电机驱动器的数量为两个。上述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述遥控器为红外遥控器，所述第一通信模块为红外通信模块。上述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述第二通信模块和第三通信模块均为红外通信模块、无线电通信模块或蓝牙通信模块。上述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部清洗传动组件包括与主动部清洗电机的输出轴固定连接的主动部大齿轮，以及与主动部大齿轮啮合的主动部中齿轮和主动部小齿轮，所述主动部清洗抹盘包括与主动部大齿轮固定连接且伸到主动部底板底部的主动部大抹盘、与主动部中齿轮固定连接且伸到主动部底板底部的主动部中抹盘和与主动部小齿轮固定连接且伸到主动部底板底部的主动部小抹盘；所述从动部清洗传动组件包括与从动部清洗电机的输出轴固定连接 的从动部大齿轮，以及与从动部大齿轮啮合的从动部中齿轮和从动部小齿轮，所述从动部清洗抹盘包括与从动部大齿轮固定连接且伸到从动部底板底部的从动部大抹盘、与从动部中齿轮固定连接且伸到从动部底板底部的从动部中抹盘和与从动部小齿轮固定连接且伸到从动部底板底部的从动部小抹盘。本专利技术还提供了一种实现方便、擦拭玻璃的工作效率高的可遥控式双面擦玻璃机器人的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将主动部和从动部分开安置在玻璃的两侧表面中部的对应位置处；步骤二、操作遥控器，启动主动部；主动部的主动部微控制器通过第一通信模块接收到遥控器发送的启动信号后，实时采集倾角传感器和六个主动部压力传感器检测到的信号，并通过第二通信模块发送启动信号给从动部，从动部的从动部微控制器通过第三通信模块接收到主动部发送的启动信号后，实时采集六个从动部压力传感器检测到的信号；步骤三、主动部微控制器首先根据倾角传感器检测到的信号，判断出主动部与重力加速度方向间的夹角，并输出控制信号给行走电机驱动器，行走电机驱动器驱动行走电机运动，行走电机带动主动部行走，调整主动部的位置，使主动部平行于重力加速度方向；从动部随着主动部调整位置；当主动部和从动部位置调整好时，主动部微控制器开始计时；步骤四、主动部微控制器输出控制信号给行走电机驱动器，行走电机驱动器驱动行走电机运动，行走电机带动主动部行走，从动部从动，使主动部和从动部向玻璃的上方前进，当主动部微控制器接收到设置在主动部底板的前侧中间位置处的主动部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，所述可遥控式双面擦玻璃机器人包括遥控器(5)、用于分别设置在玻璃内侧和玻璃外侧且相互配合的主动部(1)和从动部(2)，所述主动部(1)包括主动部底板(1‑2)、主动部驱动机构、主动部清洗机构和主动部喷水器，所述主动部驱动机构包括行走电机(1‑6)，所述主动部清洗机构包括主动部清洗电机(1‑11)和通过主动部清洗传动组件与主动部清洗电机(1‑11)的输出轴连接的主动部清洗抹盘，所述主动部喷水器包括主动部喷水管(1‑25)，所述主动部喷水管(1‑25)上设置有主动部微型水泵(1‑26)和主动部电磁阀(1‑27)，所述主动部喷水管(1‑25)的一端端部连接有主动部喷头(1‑28)；所述从动部(2)包括从动部底板(2‑2)、从动部清洗机构和从动部喷水器，所述从动部清洗机构包括从动部清洗电机(2‑9)和通过从动部清洗传动组件与从动部清洗电机(2‑9)的输出轴连接的从动部清洗抹盘，所述从动部喷水器包括从动部喷水管(2‑13)，所述从动部喷水管(2‑13)上设置有从动部微型水泵(2‑14)和从动部电磁阀(2‑15)，所述从动部喷水管(2‑13)的一端端部连接有从动部喷头(2‑17)；其特征在于：所述可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统包括主动部控制系统和从动部控制系统，所述主动部控制系统包括主动部电路板(1‑7)以及设置在主动部电路板(1‑7)上的主动部供电电池(1‑22)、主动部微控制器(1‑23)、行走电机驱动器(1‑8)、主动部清洗电机驱动器(1‑9)、用于与遥控器(5)通信的第一通信模块(1‑10)和用于与从动部(2)通信的第二通信模块(1‑24)，所述主动部微控制器(1‑23)的输入端接有分别设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个主动部压力传感器(1‑4)，以及设置在主动部底板(1‑2)的中间位置处的倾角传感器(1‑15)，所述第一通信模块(1‑10)和第二通信模块(1‑24)均与主动部微控制器(1‑23)相接，所述行走电机驱动器(1‑8)和主动部清洗电机驱动器(1‑9)均与主动部微控制器(1‑23)的输出端连接，所述行走电机(1‑6)与行走电机驱动器(1‑8)的输出端连接，所述主动部清洗电机(1‑11)与主动部清洗电机驱动器(1‑9)的输出端连接，所述主动部微控制器(1‑23)的输出端还接有发光二极管(1‑21)、主动部电磁阀驱动器(1‑29)和用于接通或断开主动部供电电池(1‑22)为主动部微型水泵(1‑26)供电的供电回路的主动继电器(1‑30)，所述主动部电磁阀(1‑27)与主动部电磁阀驱动器(1‑29)的输出端连接，所述主动部继电器(1‑31)串联在主动部供电电池(1‑22)为主动部微型水泵(1‑26)供电的供电回路中；所述从动部控制系统包括从动部电路板(2‑7)以及设置在从动部电路板(2‑7)上的从动部供电电池(2‑24)、从动部微控制器(2‑25)、从动部清洗电机驱动器(2‑8)和用于与主动部(1)的第二通信模块(1‑24)通信的第三通信模块(2‑26)，所述从动部微控制器(2‑25)的输入端接有分别设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个从动部压力传感器(2‑4)，以及用于感应发光二极管(1‑21)所发光线的光电传感器(2‑16)，所述第三通信模块(2‑26)与从动部微控制器(2‑25)相接，所述从动部清洗电机驱动器(2‑8)与从动部微控制器(2‑25)的输出端连接，所述从动部清洗电机(2‑9)与从动部清洗电机驱动器(2‑8)的输出端连接，所述从动部微控制器(2‑25)的输出端还接有从动部电磁阀驱动器(2‑27)和用于接通或断开从动部供电电池(2‑24)为从动部微型水泵(2‑14)供电的供电回路的从动部继电器(2‑28)，所述从动部电磁阀(2‑29)与从动部电磁阀驱动器(2‑27)的输出端连接，所述从动部继电器(2‑28)串联在从动部供电电池(2‑24)为从动部微型水泵(2‑14)供电的供电回路中。...

【技术特征摘要】
1.一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，所述可遥控式双面擦玻璃机器人包括遥控器(5)、用于分别设置在玻璃内侧和玻璃外侧且相互配合的主动部(1)和从动部(2)，所述主动部(1)包括主动部底板(1-2)、主动部驱动机构、主动部清洗机构和主动部喷水器，所述主动部驱动机构包括行走电机(1-6)，所述主动部清洗机构包括主动部清洗电机(1-11)和通过主动部清洗传动组件与主动部清洗电机(1-11)的输出轴连接的主动部清洗抹盘，所述主动部喷水器包括主动部喷水管(1-25)，所述主动部喷水管(1-25)上设置有主动部微型水泵(1-26)和主动部电磁阀(1-27)，所述主动部喷水管(1-25)的一端端部连接有主动部喷头(1-28)；所述从动部(2)包括从动部底板(2-2)、从动部清洗机构和从动部喷水器，所述从动部清洗机构包括从动部清洗电机(2-9)和通过从动部清洗传动组件与从动部清洗电机(2-9)的输出轴连接的从动部清洗抹盘，所述从动部喷水器包括从动部喷水管(2-13)，所述从动部喷水管(2-13)上设置有从动部微型水泵(2-14)和从动部电磁阀(2-15)，所述从动部喷水管(2-13)的一端端部连接有从动部喷头(2-17)；其特征在于：所述可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统包括主动部控制系统和从动部控制系统，所述主动部控制系统包括主动部电路板(1-7)以及设置在主动部电路板(1-7)上的主动部供电电池(1-22)、主动部微控制器(1-23)、行走电机驱动器(1-8)、主动部清洗电机驱动器(1-9)、用于与遥控器(5)通信的第一通信模块(1-10)和用于与从动部(2)通信的第二通信模块(1-24)，所述主动部微控制器(1-23)的输入端接有分别设置在主动部底板(1-2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个主动部压力传感器(1-4)，以及设置在主动部底板(1-2)的中间位置处的倾角传感器(1-15)，所述第一通信模块(1-10)和第二通信模块(1-24)均与主动部微控制器(1-23)相接，所述行走电机驱动器(1-8)和主动部清洗电机驱动器(1-9)均与主动部微控制器(1-23)的输出端连接，所述行走电机(1-6)与行走电机驱动器(1-8)的输出端连接，所述主动部清洗电机(1-11)与主动部清洗电机驱动器(1-9)的输出端连接，所述主动部微控制器(1-23)的输出端还接有发光二极管(1-21)、主动部电磁阀驱动器(1-29)和用于接通或断开主动部供电电池(1-22)为主动部微型水泵(1-26)供电的供电回路的主动继电器(1-30)，所述主动部电磁阀(1-27)与主动部电磁阀驱动器(1-29)的输出端连接，所述主动部继电器(1-31)串联在主动部供电电池(1-22)为主动部微型水泵(1-26)供电的供电回路中；所述从动部控制系统包括从动部电路板(2-7)以及设置在从动部电路板(2-7)上的从动部供电电池(2-24)、从动部微控制器(2-25)、从动部清洗电机驱动器(2-8)和用于与主动部(1)的第二通信模块(1-24)通信的第三通信模块(2-26)，所述从动部微控制器(2-25)的输入端接有分别设置在从动部底板(2-2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个从动部压力传感器(2-4)，以及用于感应发光二极管(1-21)所发光线的光电传感器(2-16)，所述第三通信模块(2-26)与从动部微控制器(2-25)相接，所述从动部清洗电机驱动器(2-8)与从动部微控制器(2-25)的输出端连接，所述从动部清洗电机(2-9)与从动部清洗电机驱动器(2-8)的输出端连接，所述从动部微控制器(2-25)的输出端还接有从动部电磁阀驱动器(2-27)和用于接通或断开从动部供电电池(2-24)为从动部微型水泵(2-14)供电的供电回路的从动部继电器(2-28)，所述从动部电磁阀(2-29)与从动部电磁阀驱动器(2-27)的输出端连接，所述从动部继电器(2-28)串联在从动部供电电池(2-24)为从动部微型水泵(2-14)供电的供电回路中。2.按照权利要求1所述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部供电电池(1-22)和从动部供电电池(2-24)均为充电电池，所述主动部微控制器(1-23)的输入端接有用于对主动部供电电池(1-22)的电量进行检测的主动部电池电量检测电路(1-32)，所述主动部微控制器(1-23)的输出端接有主动部电池电量指示灯(1-33)；所述从动部微控制器(2-25)的输入端接有用于对从动部供电电池(2-24)的电量进行检测的从动部电池电量检测电路(2-30)，所述从动部微控制器(2-25)的输出端接有从动部电池电量指示灯(2-31)。3.按照权利要求1所述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述行走电机(1-6)的数量为两个，相应所述行走电机驱动器(1-8)的数量为两个。4.按照权利要求1所述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述遥控器(5)为红外遥控器，所述第一通信模块(1-10)为红外通信模块。5.按照权利要求1所述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述第二通信模块(1-24)和第三通信模块(2-26)均为红外通信模块、无线电通信模块或蓝牙通信模块。6.按照权利要求1所述的一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部清洗传动组件包括与主动部清洗电机(1-11)的输出轴固定连接的主动部大齿轮(1-12)，以及与主动部大齿轮(1-12)啮合的主动部中齿轮(1-13)和主动部小齿轮(1-14)，所述主动部清洗抹盘包括与主动部大齿轮(1-12)固定连接且伸到主动部底板(1-2)底部的主动部大抹盘(1-19)、与主动部中齿轮(1-13)固定连接且伸到主动部底板(1-2)底部的主动部中抹盘(1-18)和与主动部小齿轮(1-14)固定连接且伸到主动部底板(1-2)底部的主动部小抹盘(1-16)；所述从动部清洗传动组件包括与从动部清洗电机(2-9)的输出轴固定连接的从动部大齿轮(2-10)，以及与从动部大齿轮(2-10)啮合的从动部中齿轮(2-11)和从动部小齿轮(2-12)，所述从动部清洗抹盘包括与从动部大齿轮(2-10)固定连接且伸到从动部底板(2-2)底部的从动部大抹盘(2-21)、与从动部中齿轮(2-11)固定连接且伸到从动部底板(2-2)底部的从动部中抹盘(2-20)和与从动部小齿轮(2-12)固定连接且伸到从动部底板(2-2)底部的从动部小抹盘(2-18)。7.一种利用如权利要求1所述的控制系统对可遥控式双面擦玻璃机器人进行控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将主动部(1)和从动部(2)分开安置在玻璃(3)的两侧表面中部的对应位置处；步骤二、操作遥控器(5)，启动主动部(1)；主动部(1)的主动部微控制器(1-23)通过第一通信模块(1-10)接收到遥控器(5)发送的启动信号后，实时采集倾角传感器(1-15)和六个主动部压力传感器(1-4)检测到的信号，并通过第二通信模块(1-24)发送启动信号给从动部(2)，从动部(2)的从动部微控制器(2-25)通过第三通信模块(2-26)接收到主动部(1)发送的启动信号后，实时采集六个从动部压力传感器(2-4)检测到的信号；步骤三、主动部微控制器(1-23)首先根据倾角传感器(1-15)检测到的信号，判断出主动部(1)与重力加速度方向间的夹角，并输出控制信号给行走电机驱动器(1-8)，行走电机驱动器(1-8)驱动行走电机(1-6)运动，行走电机(1-6)带动主动部(1)行走，调整主动部(1)的位置，使主动部(1)平行于重力加速度方向；从动部(2)随着主动部(1)调整位置；当主动部(1)和从动部(2)位置调整好时，主动部微控制器(1-23)开始计时；步骤四、主动部微控制器(1-23)输出控制信号给行走电机驱动器(1-8)，行走电机驱动器(1-8)驱动行走电机(1-6)运动，行走电机(1-6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)向玻璃(3)的上方前进，当主动部微控制器(1-23)接收到设置在主动部底板(1-2)的前侧中间位置处的主动部压力传感器(1-4)输出信号，且从动部微控制器(2-25)接收到设置在从动部底板(2-2)的前侧中间位置处的从动部压力传感器(2-4)输出信号，并通过第三通信模块(2-26)和第二通信模块(1-24)传输给主动部微控制器(1-23)时，说明主动部(1)的前端和从动部(2)的前端均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的中部上方，此时，主动部微控制器(1-23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1-23)停止计时，并将记录的时间段存储为t1；步骤五、主动部微控制器(1-23)输出控制信号给行走电机驱动器(1-8)，行走电机驱动器(1-8)驱动行走电机(1-6)运动，行走电机(1-6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°，逐渐向玻璃(3)的右上角靠近，行走开始时主动部微控制器(1-23)开始计时，当主动部微控制器(1-23)接收到设置在主动部底板(1-2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1-4)输出信号，且从动部微控制器(2-25)接收到设置在从动部底板(2-2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2-4)输出信号，并通过第三通信模块(2-26)和第二通信模块(1-24)传输给主动部微控制器(1-23)时，说明主动部(1)的前端和左侧以及从动部(2)的前端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的右上角，此时，主动部微控制器(1-23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1-23)停止计时，并将记录的时间段存储为t2；步骤六、主动部微控制器(1-23)输出控制信号给行走电机驱动器(1-8)，行走电机驱动器(1-8)驱动行走电机(1-6)运动，行走电机(1-6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)向玻璃(3)的左上角后退，行走开始时主动部微控制器(1-23)开始计时，当主动部微控制器(1-23)接收到设置在主动部底板(1-2)的后侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1-4)输出信号，且从动部微控制器(2-25)接收到设置在从动部底板(2-2)的后侧中间位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏伟，田海波，张一澍，张旭辉，王川伟，刘鹏，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61