一种喷擦一体化清洁机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种喷擦一体化清洁机器人及其控制方法，机器人包括：机器人机身、行走装置，机器人机身上设置有控制柜、监控摄像机、双目相机、机械臂、喷洒清洁装置和擦拭清洁装置，喷洒清洁装置包括有喷头组件，擦拭清洁装置包括有擦拭组件，喷头组件和擦拭组件设置在机械臂上，机械臂上设置视觉检测装置；控制柜内设置有供电模块、PC机、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块，PC机分别与行走装置、监控摄像机、双目相机、视觉检测装置、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块连接；PLC控制器分别与喷洒清洁装置和擦拭清洁装置电性连接。本发明专利技术具有智能化程度高、移动灵活性高、工作范围广的特点，实现了喷洒和擦拭清洁一体化。实现了喷洒和擦拭清洁一体化。实现了喷洒和擦拭清洁一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种喷擦一体化清洁机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及清洁机器人
，特别是涉及一种喷擦一体化清洁机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]公共场所人员密集且流动性大，为各种致病源的散播提供了良好的媒介。尤其对于医院、卫生院等医疗场所，各类传染性病源更加集中，若环境清洁消毒不彻底将造成巨大的社会危害。目前，室内地面清洁消毒一般都是由人工完成，不仅费时费力，而且清洁的时效性难以保证。因此，亟需减少人工参与，增强智能化清洁机器人的参与。
[0003]清洁机器人可以通过计算机编程来实现其对其进行清洁操作，而无需人工干预，运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。但是，现有的清洁机器人智能化程度低，遇到障碍时往往需要人工协助处理，并且需要人工操控行走，达不到自主清洁的要求。此外，大多清洁机器人功能单一，导致清洁机器人清洁效率低下。此外，大多数清洁机器人存在清洁方式单一的问题，只具有喷洒清洁功能，导致清洁效果不理想，达不到室内地面清洁的无害性、无残留物和无二次污染的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种喷擦一体化清洁机器人及其控制方法，具有智能化程度高、移动灵活性高、工作范围广的特点，且机械臂配合喷头组件和擦拭组件可灵活调节喷洒和擦拭位置，提高了清洁精确度和效率，实现了喷洒和擦拭清洁一体化。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种喷擦一体化清洁机器人，包括：机器人机身以及设置在机器人机身底部的行走装置，所述机器人机身上设置有控制柜、监控摄像机、双目相机、机械臂、喷洒清洁装置和擦拭清洁装置，所述喷洒清洁装置包括有喷头组件，所述擦拭清洁装置包括有擦拭组件，所述喷头组件和擦拭组件设置在所述机械臂上，所述机械臂上还设置有视觉检测装置；
[0007]所述控制柜内设置有供电模块、PC机、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块，所述供电模块为机器人提供电能，所述PC机分别与所述行走装置、监控摄像机、双目相机、视觉检测装置、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块连接，所述PC机通过所述无线通信模块与后台监控服务器通信连接；所述PLC控制器分别与喷洒清洁装置和擦拭清洁装置电性连接，所述机械臂控制器与所述机械臂连接。
[0008]可选的，所述行走装置为AGV小车，所述AGV小车包含AGV控制模块，所述AGV控制模块与所述PC机电性连接。
[0009]可选的，所述视觉检测装置为单目视觉相机或双目视觉相机。
[0010]可选的，所述行走装置上设置有激光雷达，所述激光雷达与所述PC机电性连接。
[0011]可选的，所述喷洒清洁装置还包括空压机和主储液罐，所述空压机通过输气管道与所述喷头组件连通，所述输气管道上设置有比例减压阀和电磁阀，所述主储液罐通过输
液管道与所述喷头组件相连通，所述输液管道上设置有喷雾泵、第一流量控制阀以及单向阀，所述空压机、比例减压阀、电磁阀、喷雾泵、第一流量控制阀分别与所述PLC控制器电性连接。
[0012]可选的，所述主储液罐的底部设置有第一称重传感器，所述第一称重传感器与所述PLC控制器电性连接。
[0013]可选的，所述擦拭清洁装置包括擦拭液罐，所述擦拭液罐通过供液管与所述擦拭组件相连通，所述供液管上依次设置有擦拭泵、第二流量控制阀，所述擦拭组件包括减速电机和擦拭头，所述减速电机与所述擦拭头驱动连接，所述减速电机带动所述擦拭头旋转，所述擦拭头与所述第二流量控制阀相连接，所述擦拭泵、第二流量控制阀、减速电机分别与所述PLC控制器电性连接，所述擦拭液罐的底部设置有第二称重传感器，所述第二称重传感器与所述PLC控制器电性连接。
[0014]可选的，所述控制柜上还设置有触摸屏，所述触摸屏与所述PC机电性连接。
[0015]本专利技术还提供了一种喷擦一体化清洁机器人的控制方法，应用于上述的喷擦一体化清洁机器人，包括以下步骤：
[0016]通过双目相机采集待清洁区域图像，PC机利用神经网络算法对待清洁区域图像进行目标识别和语义分割，获取待清洁物体相对于机器人所在的中心坐标位置；
[0017]机器人基于SLAM技术，进行自主定位导航，移动到待清洁物体所在位置；
[0018]PLC控制器控制喷洒清洁装置和擦拭清洁装置配合机械臂对待清洁物体进行喷洒清洁或擦拭清洁。
[0019]可选的，所述控制器控制喷洒清洁装置和擦拭清洁装置配合机械臂对待清洁物体进行喷洒清洁或擦拭清洁，具体包括：
[0020]通过机械臂上设置的视觉检测装置获取待清洁物体的三维模型信息，以获得待清洁物体与机器人的相对位置信息；
[0021]对机械臂进行轨迹规划；
[0022]根据轨迹规划进行喷洒清洁或擦拭清洁；
[0023]重复以上过程直到清洁完毕。
[0024]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的喷擦一体化清洁机器人及其控制方法，具有“手
‑
眼
‑
腿
‑
脑”综合功能，分别是：第一，“手”—在机器人机身上设置机械臂，用于搭载喷头组件和擦拭组件，实现对特定的区域喷擦清洁；第二，“眼”—设置双目相机以及视觉检测装置识别待清洁区域以及待清洁物体，获取待清洁物体的坐标信息，驱动机器人前往清洁，真正做到精准化清洁，提高清洁的效率；第三，“腿”—设置 AGV小车作为行走装置，能够实现自主移动、导航、路径规划，实现清洁机器人的自主定位和建图功能；第四，“脑”—PC机能够综合控制各个装置，与各个装置信息交互，实现智能化控制和各类信息的综合处理；此外，综合设置喷洒清洁装置和擦拭清洁装置，实现喷擦一体化清洁，实现清洁方式多样化，改善清洁效果。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例喷擦一体化清洁机器人的整装结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例喷擦一体化清洁机器人的爆炸结构示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例喷洒清洁装置的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例擦拭清洁装置的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例喷擦一体化清洁机器人的控制原理框图；
[0031]图6为本专利技术实施例喷擦一体化清洁机器人的控制方法流程图；
[0032]附图标记：1、AGV小车；2、散热风扇；3、急停按钮；4、双目相机；5、触摸屏；6、二流体装配柜；7、监控摄像机；8、机械臂；9、视觉检测装置； 10、喷头组件；11、擦拭组件；12、PC机；13、控制柜；14、机械臂控制器； 15、USB扩展口；16、PLC控制器；17本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，包括：机器人机身以及设置在机器人机身底部的行走装置，所述机器人机身上设置有控制柜、监控摄像机、双目相机、机械臂、喷洒清洁装置和擦拭清洁装置，所述喷洒清洁装置包括有喷头组件，所述擦拭清洁装置包括有擦拭组件，所述喷头组件和擦拭组件设置在所述机械臂上，所述机械臂上还设置有视觉检测装置；所述控制柜内设置有供电模块、PC机、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块，所述供电模块为机器人提供电能，所述PC机分别与所述行走装置、监控摄像机、双目相机、视觉检测装置、PLC控制器、机械臂控制器和无线通信模块连接，所述PC机通过所述无线通信模块与后台监控服务器通信连接；所述PLC控制器分别与喷洒清洁装置和擦拭清洁装置电性连接，所述机械臂控制器与所述机械臂连接。2.根据权利要求1所述的喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，所述行走装置为AGV小车，所述AGV小车包含AGV控制模块，所述AGV控制模块与所述PC机电性连接。3.根据权利要求1所述的喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，所述视觉检测装置为单目视觉相机或双目视觉相机。4.根据权利要求1所述的喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，所述行走装置上设置有激光雷达，所述激光雷达与所述PC机电性连接。5.根据权利要求1所述的喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，所述喷洒清洁装置还包括空压机和主储液罐，所述空压机通过输气管道与所述喷头组件连通，所述输气管道上设置有比例减压阀和电磁阀，所述主储液罐通过输液管道与所述喷头组件相连通，所述输液管道上设置有喷雾泵、第一流量控制阀以及单向阀，所述空压机、比例减压阀、电磁阀、喷雾泵、第一流量控制阀分别与所述PLC控制器电性连接。6.根据权利要求5所述的喷擦一体化清洁机器人，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐立哲，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：