一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法，系统包括RC主控制器模块，传感器模块、数据采集模块和电机驱动模块；传感器模块连接数据采集模块，数据采集模块和电机驱动模块分别连接到RC主控制器模块；传感器模块用于实时路面信息探测；数据采集模块用于采集传感器模块采集到的信息，并传输给RC主控制器模块；RC主控制器模块用于对采集到的信息进行综合分析处理，并生成合理的指令；电机驱动模块用于根据接收到的RC主控制器模块的指令，驱动清洁机器人中相应的电机进行工作，实现机器人的智能路径识别、避障、防跌落、上下楼及吸尘、拖地等清洁功能。

Corridor cleaning robot control system and method based on RC controller

The invention relates to a control system and method for building cleaning robot based on RC controller, the RC system includes main controller module, drive module, sensor module, data acquisition module and the motor; the sensor module is connected with a data acquisition module, data acquisition module and motor drive module are respectively connected to the RC controller module sensor module for real-time road information; detection; data acquisition module is used to collect the information collected by the sensor module, and transmitted to the RC main controller module; RC controller module for the collected information was analyzed, and generate reasonable instructions; motor drive module for RC main controller module according to the received instruction, the corresponding drive motor to work cleaning robot, intelligent path identification, robot obstacle avoidance and anti dropping, up and down And vacuuming, mopping and cleaning functions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及清洁机器人领域，更具体的说，是涉及一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法。
技术介绍
随着社会的发展，越来越多的智能系统开始代替人类的体力劳动，而且越来越自动化、智能化。楼道清洁机器人就是利用机器人的人工智能来实现楼道的清洁工作，代替楼道清洁工人的劳动。它的使用价值逐渐被人们接受与认可，大大的降低了劳动成本，提高了楼道清洁的工作效率。清洁机器人是一种地面清扫机，适用于自动移动经过并清洁待清洁表面。不同于常见的地面清扫器，机器人未被指定为它由操作者主动引导经过待清洁表面。机器人本身确定它沿哪条路线移动经过待清洁表面和如何清洁该待清洁表面。对此，机器人显然需要大量传感器以便能借以掌握其周围环境，确切的说是距周围环境的距离。随着经济的发展，土地使用成本不断升高，建筑向高层发展已成为一种趋势。在林立的高楼中，如何有效、便捷地清扫楼梯是我们亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，包括RC主控制器模块、传感器模块、数据采集模块和电机驱动模块；所述传感器模块连接所述数据采集模块，所述数据采集模块和所述电机驱动模块分别连接到所述RC主控制器模块；所述传感器模块用于实时路面信息探测；所述数据采集模块用于采集传感器模块采集到的信息，并传输给RC主控制器模块；所述RC主控制器模块用于对采集到的信息进行综合分析处理，并生成合理的指令；所述电机驱动模块用于根据接收到的RC主控制器模块的指令，驱动清洁机器人中相应的电机进行工作。作为优选的，还包括电源监控模块，所述电源监控模块连接数据采集模块，所述电源监控模块用于对机器人进行电压检测、充电监测和过流检测，再通过数据采集模块采集反馈给RC主控制器模块。作为优选的，所述传感器模块包括防跌落红外传感器、楼梯判断传感器、避障传感器、调频红外传感器以及电子罗盘传感器。作为优选的，所述清洁机器人中与电机驱动模块连接的电机包括行走电机、伸缩电机、升降电机、吸尘电机、清扫电机以及拖地电机。作为优选的，所述传感器模块与所述数据采集模块、所述数据采集模块与所述RC主控制器模块、所述电机驱动模块与所述RC主控制器模块之间通过EtherCAT总线连接并传输信息。作为优选的，所述RC主控制器模块采用IRC-I核心控制器，所述IRC-I核心控制器的IRC-I板卡上运行嵌入式Linux操作系统，并在嵌入式Linux环境下开发有适用于楼道清洁机器人高效作业的控制软件包。作为优选的，还包括无线示教器，所述无线示教器用于实时显示传感器模块检测到的周边路面状况，并对清洁机器人进行远程操控。一种根据上述系统进行楼道清洁的方法，包括以下步骤：S1、初始化，对各个模块进行初始化；S2、根据楼梯判断传感器和电源监控模块采集到的信号进行分析，识别楼梯位置和判断电池电量是否充足；S3、开启清洁机器人进行清洁，并根据实时采集到的信号进行调整。进一步的，所述步骤S3中的调整包括：根据避障传感器采集到的信号进行避障姿态调整；根据楼梯判断传感器、调频红外传感器、电子罗盘传感器、防跌落传感器和避障传感器采集到的信号进行行走方向、上下楼梯调整；与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：提高运算速度；增强实时性；提升了对复杂路面工况的适应能力；有效地提高了楼道清洁作业的工作效率，无线示教器既可以实时显示清洁机器人的工作状态信息，又可以对机器人进行手动控制，实现机器人远程操控能力，当机器人遇到障碍物或楼梯时就相应的进行避障或爬梯清洁操作，并实时地对现场突发故障做出诊断与处理，实现机器人的智能路径识别、避障、防跌落、上下楼及吸尘、拖地等清洁功能。附图说明图1是本专利技术的控制系统的结构框图；图2是本专利技术的IRC-I主控制器模块示意图；图3是本专利技术的方法的流程框图；图4是本专利技术方法的具体流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术所述的一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法作进一步说明。以下是本专利技术所述一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法的最佳实例，并不因此限定本专利技术的保护范围。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，包括RC主控制器模块，传感器模块、数据采集模块和电机驱动模块；传感器模块连接数据采集模块，数据采集模块和电机驱动模块分别连接到RC主控制器模块；数据采集模块用于采集传感器模块采集到的信息，对信息进行预处理并传输给RC主控制器模块；RC主控制器模块用于对采集到的信息进行综合分析处理，并生成合理的指令；图2是本专利技术的RC主控制器模块示意图，RC主控制器模块采用信息处理及响应能力较强的IRC-I核心控制器，IRC-I核心控制器的IRC-I板卡上运行嵌入式Linux操作系统，并在嵌入式Linux环境下开发有适用于楼道清洁机器人高效作业的控制软件包，通过控制软件包对数据进行处理，并控制清洁机器人进行高效作业。传感器模块用于实时路面信息探测；其包括防跌落红外传感器、楼梯判断传感器、避障传感器、调频红外传感器以及电子罗盘传感器，楼梯判断传感器用于识别清洁机器人所处的位置，将位置信息发送到IRC-I核心控制器，IRC-I核心控制器根据信息判断并控制清洁机器人进行行走、上楼、下楼等操作，具体可根据楼梯判断传感器采集到的数据控制清洁机器人进行行走、上楼、下楼等操作；防跌落红外传感器用于在机器人下楼时，不断采集清洁机器人和楼道的位置信息，防止清洁机器人在下楼时跌落；调频红外传感器、避障传感器和电子罗盘传感器用于采集机器人在行走、上楼、下楼过程中的障碍、位置信息，并将采集的信息发送到IRC-I核心控制器，IRC-I核心控制器根据信息判断并控制清洁机器人进行壁障、拖地、清洁等行为。电机驱动模块用于根据接收到的RC主控制器模块的指令，驱动清洁机器人中相应的电机进行工作，实现清洁机器人的智能路径识别、避障、防跌落、上下楼及吸尘、拖地等清洁功能。作为优选的，该系统还包括一电源监控模块，电源监控模块连接数据采集模块，电源监控模块用于对机器人进行电压检测、充电监测和过流检测，再通过数据采集模块采集反馈给RC主控制器模块，当系统电池电压不足或电量低于一定值的情况下及时去充电站充电。作为优选的，清洁机器人中与电机驱动模块连接的电机包括行走电机、伸缩电机、升降电机、吸尘电机、清扫电机、拖地电机，行走电机、伸缩电机、升降电机、用于控制清洁机器人执行行走、上楼、下楼、避障等命令，吸尘电机、清扫电机、拖地电机用于控制清洁机器人在运动过程中对楼道进行清洁、吸尘、拖地等命令。作为优选的，传感器模块与数据采集模块、数据采集模块与RC主控制器模块、电机驱动模块与RC主控制器模块间通过EtherCAT总线连接并传输信息。为了使本专利技术的控制系统更加人性化和方便规模化，控制系统还包括一无线示教器，无线示教器用于实时显示传感器模块检测到的周边路面状况，并对清洁机器人进行远程操控，可以将多个清洁机器人的无线示教器集中，进行统一控制，有利于对多个机器人进行统一监控，同时又减少了人员成本。图3和图4示出了一种根据上述系统进行楼道清洁的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特征在于，包括RC主控制器模块，传感器模块、数据采集模块和电机驱动模块；所述传感器模块连接所述数据采集模块，所述数据采集模块和所述电机驱动模块分别连接到所述RC主控制器模块；所述传感器模块用于实时路面信息探测；所述数据采集模块用于采集传感器模块采集到的信息，并传输给RC主控制器模块；所述RC主控制器模块用于对采集到的信息进行综合分析处理，并生成合理的指令；所述电机驱动模块用于根据接收到的RC主控制器模块的指令，驱动清洁机器人中相应的电机进行工作。

【技术特征摘要】
1.一种基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特征在于，包括RC主控制器模块，传感器模块、数据采集模块和电机驱动模块；所述传感器模块连接所述数据采集模块，所述数据采集模块和所述电机驱动模块分别连接到所述RC主控制器模块；所述传感器模块用于实时路面信息探测；所述数据采集模块用于采集传感器模块采集到的信息，并传输给RC主控制器模块；所述RC主控制器模块用于对采集到的信息进行综合分析处理，并生成合理的指令；所述电机驱动模块用于根据接收到的RC主控制器模块的指令，驱动清洁机器人中相应的电机进行工作。2.根据权利要求1所述的基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特征在于，还包括电源监控模块，所述电源监控模块连接所述数据采集模块，所述电源监控模块用于对机器人进行电压检测、充电监测和过流检测，再通过所述数据采集模块采集反馈给所述RC主控制器模块。3.根据权利要求1所述的基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括防跌落红外传感器、楼梯判断传感器、避障传感器、调频红外传感器以及电子罗盘传感器。4.根据权利要求1所述的基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特征在于，所述清洁机器人中与电机驱动模块连接的电机包括行走电机、伸缩电机、升降电机、吸尘电机、清扫电机以及拖地电机。5.根据权利要求1所述的基于RC控制器的楼道清洁机器人控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周楠，曲道奎，徐方，王宏玉，陈廷辉，张鹏，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21