洁净室清洁机器人及控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种洁净室清洁机器人及控制系统，属于清洁设备技术领域，包括移动底盘、主控电柜、作业机械臂、路径识别系统以及主控系统。移动底盘的底部设有行走轮；主控电柜设置于移动底盘的上方，主控电柜的一侧形成放置平台，放置平台上设有存储桶；作业机械臂安装在主控电柜的顶部，作业机械臂的末端设有取放机构；路径识别系统包括导航模块、视频采集模块以及双目视觉模块；主控系统包括轨迹编辑模块、转换控制模块和动力模块。本发明专利技术提供的洁净室清洁机器人，替代人为操作，通过预先构建清洁路线，实现清洁机器人自动对洁净室进行清洁，整个洁净室能够得到全面清洁，能够满足生产的要求。产的要求。产的要求。

【技术实现步骤摘要】
洁净室清洁机器人及控制系统


[0001]本专利技术属于清洁设备
，更具体地说，是涉及一种洁净室清洁机器人及控制系统。

技术介绍

[0002]制药企业的洁净室，应具备很严格的洁净度要求，为了保证洁净室的洁净度，通常需要在洁净室使用前和使用后进行全面的清洁。
[0003]洁净室的清洁工作通常利用机器人完成，在使用机器人对洁净室进行清洁时，对于洁净室不同的区域通常需要操作人员操作不同类型的机器人进行清洁，多种类型的机器人虽然能够分工完成洁净室的清洁工作，但这种清洁方式还是会存在一定的盲点，而且人为操作也会存在一定的隐患，一旦出现未清洁到位的情况，则会导致整个洁净室的洁净度不合理，无法满足生产的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种洁净室清洁机器人，旨在解决。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种洁净室清洁机器人，包括：
[0006]移动底盘，所述移动底盘的底部设有行走轮；
[0007]主控电柜，设置于所述移动底盘的上方，所述主控电柜的一侧形成放置平台，所述放置平台上设有用于存储清洁材料的存储桶；
[0008]作业机械臂，所述作业机械臂安装在所述主控电柜的顶部，所述作业机械臂的末端设有用于取放清洁材料的取放机构；
[0009]路径识别系统，包括导航模块、视频采集模块以及双目视觉模块，所述导航模块位于所述移动底盘内，所述导航模块随所述移动底盘的移动以构建洁净室内的地图信息，所述视频采集模块安装在所述作业机械臂的末端，所述视频采集模块用于采集洁净室内的物体环境信息，所述双目视觉模块用于接收地图信息和物体环境信息，并通过分析地图信息和物体环境信息构建物体在洁净室内的三维坐标和姿态信息；
[0010]主控系统，包括轨迹编辑模块、转换控制模块和动力模块，所述轨迹编辑模块用于接收物体的三维坐标和姿态信息，并构建移动底盘和作业机械臂的移动轨迹信息，所述转换控制模块用于将移动轨迹转换为移动底盘和作业机械臂的作业区域序列信息，所述动力模块通过接收作业序列信息以控制移动底盘和作业机械臂动作。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述移动底盘的前侧和后侧相对设置有防撞安全棱，所述防撞安全棱的两侧分别延展至所述移动底盘的左右两侧，所述主控电柜在所述移动底盘上的纵向投影区域位于两个所述防撞安全棱的内侧。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述存储桶的数量为两个且并排布设，两个所述存储桶的顶部均低于所述主控电柜的顶面，一个所述存储桶用于存储未使用的清洁材料，另一个所述存储桶用于存储使用后的清洁材料，用于储存未使用的清洁材料的所述存储桶内设
有监测单元，所述监测单元用于监测未使用的清洁材料的剩余数量。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述取放机构包括电动伸缩杆和取放动作件，所述电动伸缩杆的一端安装在所述作业机械臂的末端，所述取放动作件设于所述电动伸缩杆远离所述作业机械臂的一端，所述取放动作件用于自所述存储桶拿出清洁材料或将清洁材料放入所述存储桶，所述电动伸缩杆通过所述取放动作件对工作状态的清洁材料施加压力。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述移动底盘和所述主控电柜的外壳均为不锈钢材质，所述行走轮外部包裹有热塑性橡胶层，所述作业机械臂与所述主控电柜的连接处敷设有硅胶密封层。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述作业机械臂为六轴机械臂。
[0016]本专利技术提供的洁净室清洁机器人的有益效果在于：与现有技术相比，利用路径识别系统，通过导航模块构建洁净室内的地图信息，通过视频采集模块采集洁净室内的物体环境信息，双目视觉模块通过分析地图信息和物体环境信息构建物体在洁净室内的三维坐标和姿态信息。利用主控系统，通过轨迹编辑模块接收物体的三维坐标和姿态信息，构建移动底盘和作业机械臂的移动轨迹信息，转换控制模块将移动轨迹转换为移动底盘和作业机械臂的作业区域序列信息。动力模块通过接收作业序列信息以控制移动底盘，通过移动底盘的移动，使清洁机器人按照移动底盘的作业序列信息移动。同时，动力模块控制作业机械臂，通过作业机械臂的动作，使作业机械臂带动取放机构拿取存储桶内的清洁材料并使用清洁材料清洁，按照作业机械臂的作业序列信息移动，完成洁净室内清洁。本专利技术提供的洁净室清洁机器人替代人为操作，通过预先构建清洁路线，实现清洁机器人自动对洁净室进行清洁，整个洁净室能够得到全面清洁，能够满足生产的要求。
[0017]本专利技术还提供了一种洁净室清洁机器人控制系统，应用于所述的洁净室清洁机器人，包括以下步骤：
[0018]S1：引领清洁机器人在洁净室内行走，利用移动底盘内的导航模块构建洁净室内的地图信息，利用作业机械臂末端的视频采集模块构建洁净室三维空间内的物体环境信息；
[0019]S2：结合洁净室的地图信息和洁净室三维空间内的物体环境信息，构建物体在洁净室内的三维坐标和姿态信息，对物体进行分类、识别和定位；
[0020]S3：利用AI算法根据三维坐标和姿态信息自动对识别作业面，通过轨迹编辑模块在作业面上构建移动底盘2D移动轨迹和作业机械臂3D曲面移动轨迹，完成清洁机器人作业范围信息的创建；
[0021]S4：利用转换控制模块将机器人作业范围信息转化为移动底盘和作业机械臂的作业区域序列信息，通过作业区域序列信息规划清洁机器人的清洁路径节点，利用动力模块驱动清洁机器人依次通过每一个清洁路径节点完成清洁任务。
[0022]在一种可能的实现方式中，在步骤S1中，导航模块构建洁净室的地图信息时，同时对洁净室内阻挡在洁净机器人行进路径上的障碍物进行识别并生成障碍物信息，将障碍物信息与地图信息相结合；视频采集模块采集的物体环境信息包括待清洁区域的物体信息以及待清洁区域遮挡物的物体信息。
[0023]在一种可能的实现方式中，在步骤S4中，清洁机器人按照作业区域序列信息完成清洁任务的同时，视频采集单元实时采集实际清洁路径节点信息，并生成三维空间点云信
息，通过比对规划的清洁路径节点，以核定移动底盘2D移动轨迹和作业机械臂3D曲面移动轨迹。
[0024]在一种可能的实现方式中，在步骤S4中，清洁机器人按照作业区域序列信息完成清洁任务的同时，实时采集清洁材料对清洁区域的压力信息，根据压力信息调整取放机构对于清洁区域施加的力；并实时采集清洁材料对单位清洁区域的清洁频次信息，根据清洁频次信息控制工作机械臂更换清洁材料。
[0025]本专利技术提供的洁净室清洁机器人控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，通过初步构建地图信息和物体环境信息，并建立物体在洁净室内的三维坐标和姿态信息。从而构建移动底盘和作业机械臂的移动轨迹，形成作业范围信息。最后将作业范围信息转换为作业区域序列信息，最终主控系统通过动力模块驱动移动底盘和作业机械臂的按照上述的作业区域序列信息完成对洁净室的完全清洁。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.洁净室清洁机器人，其特征在于，包括：移动底盘(1)，所述移动底盘(1)的底部设有行走轮(2)；主控电柜(3)，设置于所述移动底盘(1)的上方，所述主控电柜(3)的一侧形成放置平台，所述放置平台上设有用于存储清洁材料(6)的存储桶(5)；作业机械臂(7)，所述作业机械臂(7)安装在所述主控电柜(3)的顶部，所述作业机械臂(7)的末端设有用于取放清洁材料(6)的取放机构；路径识别系统，包括导航模块、视频采集模块以及双目视觉模块，所述导航模块位于所述移动底盘(1)内，所述导航模块随所述移动底盘(1)的移动以构建洁净室内的地图信息，所述视频采集模块安装在所述作业机械臂(7)的末端，所述视频采集模块用于采集洁净室内的物体环境信息，所述双目视觉模块用于接收地图信息和物体环境信息，并通过分析地图信息和物体环境信息构建物体在洁净室内的三维坐标和姿态信息；主控系统，包括轨迹编辑模块、转换控制模块和动力模块，所述轨迹编辑模块用于接收物体的三维坐标和姿态信息，并构建移动底盘(1)和作业机械臂(7)的移动轨迹信息，所述转换控制模块用于将移动轨迹转换为移动底盘(1)和作业机械臂(7)的作业区域序列信息，所述动力模块通过接收作业序列信息以控制移动底盘(1)和作业机械臂(7)动作。2.如权利要求1所述的洁净室清洁机器人，其特征在于，所述移动底盘(1)的前侧和后侧相对设置有防撞安全棱(8)，所述防撞安全棱(8)的两侧分别延展至所述移动底盘(1)的左右两侧，所述主控电柜(3)在所述移动底盘(1)上的纵向投影区域位于两个所述防撞安全棱(8)的内侧。3.如权利要求1所述的洁净室清洁机器人，其特征在于，所述存储桶(5)的数量为两个且并排布设，两个所述存储桶(5)的顶部均低于所述主控电柜(3)的顶面，一个所述存储桶(5)用于存储未使用的清洁材料(6)，另一个所述存储桶(5)用于存储使用后的清洁材料(6)，用于储存未使用的清洁材料(6)的所述存储桶(5)内设有监测单元，所述监测单元用于监测未使用的清洁材料(6)的剩余数量。4.如权利要求1所述的洁净室清洁机器人，其特征在于，所述取放机构包括电动伸缩杆(9)和取放动作件，所述电动伸缩杆(9)的一端安装在所述作业机械臂(7)的末端，所述取放动作件设于所述电动伸缩杆(9)远离所述作业机械臂(7)的一端，所述取放动作件用于自所述存储桶(5)拿出清洁材料(6)或将清洁材料(6)放入所述存储桶(5)，所述电动伸缩杆(9)通过所述取放动作件对工作状态的清...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国强，张进，颜永辉，胡瀚凝，苏亚南，
申请(专利权)人：奥星衡迅生命科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：