一种智能擦窗机器人及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种智能擦窗机器人及其控制方法，所述智能擦窗机器人通过设置可以改变吸附力大小的吸附式清洁部和可以改变伸缩长度的伸缩摆动部，使得机器人可以在窗户表面进行伸缩爬行，运动控制比较简单，适于推广应用，机器人伸缩爬行一次，就可以对爬过的地方进行两次清洁，清洁质量更可靠、效率更高。此外，通过采用本发明专利技术所述的控制方法，机器人开始清洁工作时，先找到一条窗户的边框，然后从该边框开始，朝相对的另一条边框进行弓字型轨迹形式的伸缩爬行，以此对窗户进行有规划地清洁，清洁更全面、效率更高。

An intelligent window cleaning robot and its control method

The invention relates to an intelligent window cleaning robot and its control method. By setting an adsorbent cleaning section which can change the size of the adsorption force and the telescopic swing part that can change the expansion length, the robot can stretch and crawl on the surface of the window, and the motion control is simple and suitable for popularization. With the robot stretching and crawling once, we can do two cleaning for the climbing place, and the cleaning quality is more reliable and more efficient. In addition, by using the control method described in the present invention, when the robot begins to clean the work, it first finds a window frame, and then starts from the border to the opposite side of the frame to stretch and crawl in the form of the arched track, so as to make the window clean, clean, more comprehensive and more efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种智能擦窗机器人及其控制方法
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种智能擦窗机器人及其控制方法。
技术介绍
擦窗机器人是智能家用电器的一种。它能凭借自身底部的真空泵或者风机装置，牢牢地吸附在窗户表面上，然后借助一定的人工智能，自动探测窗户的边角距离、规划擦窗路径。擦窗机器人一般会利用自身吸附在玻璃上的力度来带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的污垢。公开号为CN102920393A，专利名称为“清洁机及其路径控制方法”的一项中国专利文件，公开了一种清洁机，这种清洁机可以通过驱动清洁元件旋转而对连接两个清洁元件的连杆臂产生扭力，由该扭力可以带动清洁元件的移动，从而实现清洁机的摆动式行走。这种清洁机行走时需要考虑清洁元件的旋转量和连杆臂的扭力等参数，需要复杂的计算和高精度的运动控制。公开号为CN106073618A，专利名称为“智能攀爬自动清洁机器人”的一项中国专利文件，公开了一种清洁机器人，该机器人包括主体和能使所述主体吸附于被吸面上的吸附装置，所述吸附装置与所述主体之间设有位移驱动装置，所述位移驱动装置与所述主体活动连接，并能驱使所述主体上下摆动及周向摆动，从而实现机器人的攀爬。该机器人为了实现攀爬功能，两个吸附装置之间需要保持较远的距离，导致机器人在进行清洁工作时，容易漏扫两个吸附装置之间的区域，清洁效率较低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种智能擦窗机器人及其控制方法，可以简化机器人的控制，提高机器人的清洁效率。本专利技术的具体技术方案如下：一种智能擦窗机器人，包括：吸附式清洁部，所述吸附式清洁部包括吸附主体、吸附电机、离心泵和通气阀，所述吸附主体中设有负压腔和气体流道，所述气体流道连通所述负压腔和所述吸附主体外部空间，从所述负压腔至所述吸附主体外部空间的所述气体流道中依次设有用于控制所述气体流道中的气流量的通气阀和用于将所述负压腔中的气体经所述气体流道抽离出来的离心泵，所述吸附电机与所述离心泵连接并用于驱动所述离心泵的运行，所述吸附主体中设有负压腔的一端还设有清洁件；伸缩摆动部，所述伸缩摆动部包括摆动电机、伸缩驱动机和伸缩式摆杆；所述吸附主体上还设有活动腔，所述伸缩式摆动杆的端部设置于所述活动腔中，并与所述摆动电机的输出端连接；所述活动腔的上壁面和下壁面用于限制所述伸缩式摆杆的上下摆动，所述活动腔的侧壁面用于限制所述伸缩式摆杆的周向摆动的角度范围；所述伸缩驱动机与所述伸缩式摆杆连接，并用于驱动所述伸缩式摆杆的伸出与回缩；所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述吸附式清洁部的清洁件的边缘相切；控制部，所述控制部分别与所述吸附电机、所述通气阀、所述摆动电机和所述伸缩驱动机连接，并控制其工作状态。进一步地，所述伸缩式摆杆的端部设有内齿轮，所述摆动电机的输出端设有外齿轮，所述伸缩式摆杆两端的内齿轮分别套设在两个所述摆动电机的输出端上，以实现两个所述吸附式清洁部的连接。进一步地，所述摆动电机设置于所述吸附主体的顶部，且位于所述内齿轮的上方，所述摆动电机的输出端上的外齿轮从所述吸附主体的顶部向下伸入所述内齿轮中并与所述内齿轮啮合。进一步地，所述吸附主体的顶部设有防护罩，所述防护罩上设有通气孔。进一步地，所述伸缩式摆杆为一级伸缩结构，所述一级伸缩结构包括内螺杆和螺杆套；所述伸缩驱动机为螺杆电机；所述螺杆电机的一端与一个所述内齿轮固定连接，所述螺杆电机的另一端为与所述内螺杆轴向固定连接的驱动端；所述螺杆套轴向套设于所述内螺杆外，并能够随着所述内螺杆的转动而发生与所述内螺杆的轴向位移；所述螺杆套远离所述内螺杆的一端的端部与另一个所述内齿轮固定连接。进一步地，所述伸缩式摆杆为多级伸缩结构，所述多级伸缩结构包括多级伸缩套管，所述多级伸缩套管的一端连接一个所述内齿轮，所述多级伸缩套管的另一端连接另一个所述内齿轮；所述伸缩驱动机为液压机或气压机，所述液压机或气压机向所述多级伸缩套管中通入高压液体或者高压气体，使所述多级伸缩套管能够逐级伸出或者回缩。进一步地，所述活动腔的两个侧壁面都设有行程开关，所述伸缩式摆杆摆动至所述侧壁面时，会触发所述行程开关，所述行程开关与所述控制部电连接。一种智能擦窗机器人的控制方法，包括如下步骤：步骤S1：接收到开始清洁工作的信号，并开始启动清洁工作，进入步骤S2；步骤S2：通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝第一方向摆动，并进入步骤S3；步骤S3：判断所述第一吸附式清洁部在摆动至与第一方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S4，如果否，则在所述第一吸附式清洁部摆动至与第一方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S5；步骤S4：控制所述第一吸附式清洁部停止摆动，并通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝第一方向摆动，直到所述第二吸附式清洁部在摆动过程中检测到障碍物，并进入步骤S7；步骤S5：通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝第一方向摆动，判断所述第二吸附式清洁部在摆动至与第一方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S6，如果否，则在所述第二吸附式清洁部摆动至与第一方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S2；步骤S6：控制所述第二吸附式清洁部停止摆动，并通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝第一方向摆动，直到所述第一吸附式清洁部在摆动过程中检测到障碍物，并进入步骤S7；步骤S7：通过伸缩驱动机控制所述第二吸附式清洁部以远离第一吸附式清洁部的方向伸出，判断所述第二吸附式清洁部在伸出至伸缩式摆杆处于最长状态的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S8，如果否，则进入步骤S9；步骤S8：控制所述第二吸附式清洁部停止伸出，并向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，进入步骤S10；步骤S9：在所述伸缩式摆杆处于最长状态时，控制所述第二吸附式清洁部停止伸出，然后控制所述第一吸附式清洁部向所述第二吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第一吸附式清洁部停止回缩，并进入步骤S7；步骤S10：通过伸缩驱动机控制所述第一吸附式清洁部以远离第二吸附式清洁部的方向伸出，判断所述第一吸附式清洁部在伸出至所述伸缩式摆杆处于最长状态的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S11，如果否，则进入步骤S12；步骤S11：控制所述第一吸附式清洁部停止伸出，并控制所述第二吸附式清洁部向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，进入步骤S13；步骤S12：在所述伸缩式摆杆处于最长状态时，控制所述第一吸附式清洁部停止伸出，然后控制所述第二吸附式清洁部向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，并进入步骤S10；步骤S13：通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝与所述第一方向相反的第二方向摆动，判断所述第二吸附式清洁部在摆动至与第二方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S14，如果否，则在所述第二吸附式清洁部摆动至与第二方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S15；步骤S14：控制所述第二吸附式清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能擦窗机器人，其特征在于，包括：吸附式清洁部，所述吸附式清洁部包括吸附主体、吸附电机、离心泵和通气阀，所述吸附主体中设有负压腔和气体流道，所述气体流道连通所述负压腔和所述吸附主体外部空间，从所述负压腔至所述吸附主体外部空间的所述气体流道中依次设有用于控制所述气体流道中的气流量的通气阀和用于将所述负压腔中的气体经所述气体流道抽离出来的离心泵，所述吸附电机与所述离心泵连接并用于驱动所述离心泵的运行，所述吸附主体中设有负压腔的一端还设有清洁件；伸缩摆动部，所述伸缩摆动部包括摆动电机、伸缩驱动机和伸缩式摆杆；所述吸附主体上还设有活动腔，所述伸缩式摆动杆的端部设置于所述活动腔中，并与所述摆动电机的输出端连接；所述活动腔的上壁面和下壁面用于限制所述伸缩式摆杆的上下摆动，所述活动腔的侧壁面用于限制所述伸缩式摆杆的周向摆动的角度范围；所述伸缩驱动机与所述伸缩式摆杆连接，并用于驱动所述伸缩式摆杆的伸出与回缩；所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述吸附式清洁部的清洁件的边缘相切；控制部，所述控制部分别与所述吸附电机、所述通气阀、所述摆动电机和所述伸缩驱动机连接，并控制其工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种智能擦窗机器人，其特征在于，包括：吸附式清洁部，所述吸附式清洁部包括吸附主体、吸附电机、离心泵和通气阀，所述吸附主体中设有负压腔和气体流道，所述气体流道连通所述负压腔和所述吸附主体外部空间，从所述负压腔至所述吸附主体外部空间的所述气体流道中依次设有用于控制所述气体流道中的气流量的通气阀和用于将所述负压腔中的气体经所述气体流道抽离出来的离心泵，所述吸附电机与所述离心泵连接并用于驱动所述离心泵的运行，所述吸附主体中设有负压腔的一端还设有清洁件；伸缩摆动部，所述伸缩摆动部包括摆动电机、伸缩驱动机和伸缩式摆杆；所述吸附主体上还设有活动腔，所述伸缩式摆动杆的端部设置于所述活动腔中，并与所述摆动电机的输出端连接；所述活动腔的上壁面和下壁面用于限制所述伸缩式摆杆的上下摆动，所述活动腔的侧壁面用于限制所述伸缩式摆杆的周向摆动的角度范围；所述伸缩驱动机与所述伸缩式摆杆连接，并用于驱动所述伸缩式摆杆的伸出与回缩；所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述吸附式清洁部的清洁件的边缘相切；控制部，所述控制部分别与所述吸附电机、所述通气阀、所述摆动电机和所述伸缩驱动机连接，并控制其工作状态。2.根据权利要求1所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述伸缩式摆杆的端部设有内齿轮，所述摆动电机的输出端设有外齿轮，所述伸缩式摆杆两端的内齿轮分别套设在两个所述摆动电机的输出端上，以实现两个所述吸附式清洁部的连接。3.根据权利要求2所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述摆动电机设置于所述吸附主体的顶部，且位于所述内齿轮的上方，所述摆动电机的输出端上的外齿轮从所述吸附主体的顶部向下伸入所述内齿轮中并与所述内齿轮啮合。4.根据权利要求3所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述吸附主体的顶部设有防护罩，所述防护罩上设有通气孔。5.根据权利要求3所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述伸缩式摆杆为一级伸缩结构，所述一级伸缩结构包括内螺杆和螺杆套；所述伸缩驱动机为螺杆电机；所述螺杆电机的一端与一个所述内齿轮固定连接，所述螺杆电机的另一端为与所述内螺杆轴向固定连接的驱动端；所述螺杆套轴向套设于所述内螺杆外，并能够随着所述内螺杆的转动而发生与所述内螺杆的轴向位移；所述螺杆套远离所述内螺杆的一端的端部与另一个所述内齿轮固定连接。6.根据权利要求3所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述伸缩式摆杆为多级伸缩结构，所述多级伸缩结构包括多级伸缩套管，所述多级伸缩套管的一端连接一个所述内齿轮，所述多级伸缩套管的另一端连接另一个所述内齿轮；所述伸缩驱动机为液压机或气压机，所述液压机或气压机向所述多级伸缩套管中通入高压液体或者高压气体，使所述多级伸缩套管能够逐级伸出或者回缩。7.根据权利要求1所述的智能擦窗机器人，其特征在于：所述活动腔的两个侧壁面都设有行程开关，所述伸缩式摆杆摆动至所述侧壁面时，会触发所述行程开关，所述行程开关与所述控制部电连接。8.一种智能擦窗机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：接收到开始清洁工作的信号，并开始启动清洁工作，进入步骤S2；步骤S2：通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝第一方向摆动，并进入步骤S3；步骤S3：判断所述第一吸附式清洁部在摆动至与第一方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S4，如果否，则在所述第一吸附式清洁部摆动至与第一方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S5；步骤S4：控制所述第一吸附式清洁部停止摆动，并通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝第一方向摆动，直到所述第二吸附式清洁部在摆动过程中检测到障碍物，并进入步骤S7；步骤S5：通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝第一方向摆动，判断所述第二吸附式清洁部在摆动至与第一方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S6，如果否，则在所述第二吸附式清洁部摆动至与第一方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S2；步骤S6：控制所述第二吸附式清洁部停止摆动，并通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝第一方向摆动，直到所述第一吸附式清洁部在摆动过程中检测到障碍物，并进入步骤S7；步骤S7：通过伸缩驱动机控制所述第二吸附式清洁部以远离第一吸附式清洁部的方向伸出，判断所述第二吸附式清洁部在伸出至伸缩式摆杆处于最长状态的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S8，如果否，则进入步骤S9；步骤S8：控制所述第二吸附式清洁部停止伸出，并向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，进入步骤S10；步骤S9：在所述伸缩式摆杆处于最长状态时，控制所述第二吸附式清洁部停止伸出，然后控制所述第一吸附式清洁部向所述第二吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第一吸附式清洁部停止回缩，并进入步骤S7；步骤S10：通过伸缩驱动机控制所述第一吸附式清洁部以远离第二吸附式清洁部的方向伸出，判断所述第一吸附式清洁部在伸出至所述伸缩式摆杆处于最长状态的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S11，如果否，则进入步骤S12；步骤S11：控制所述第一吸附式清洁部停止伸出，并控制所述第二吸附式清洁部向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，进入步骤S13；步骤S12：在所述伸缩式摆杆处于最长状态时，控制所述第一吸附式清洁部停止伸出，然后控制所述第二吸附式清洁部向所述第一吸附式清洁部方向回缩，至所述伸缩式摆杆处于最短状态时，所述第二吸附式清洁部停止回缩，并进入步骤S10；步骤S13：通过所述第一吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第二吸附式清洁部朝与所述第一方向相反的第二方向摆动，判断所述第二吸附式清洁部在摆动至与第二方向相同的位置的过程中是否检测到障碍物，如果是，则进入步骤S14，如果否，则在所述第二吸附式清洁部摆动至与第二方向相同的位置时停止摆动，并进入步骤S15；步骤S14：控制所述第二吸附式清洁部停止摆动，并通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝垂直于所述第二方向且远离障碍物的第三方向摆动，直到所述第一吸附式清洁部在摆动过程中检测到障碍物，并进入步骤S16；步骤S15：通过第二吸附式清洁部中的摆动电机控制所述第一吸附式清洁部朝垂直于所述第二方向且...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚军，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44