铣削机器人及其控制方法与流程

本发明涉及建筑机器人技术领域，尤其是涉及一种铣削机器人及其控制方法。

背景技术：

在水泥地面或者墙面进行抹平作业后，水泥地面或者墙面还会存在一些不平整的区域，甚至于还会在水泥地面或者墙面出现凸包等缺陷，从而影响水泥地面或者墙面的平整效果，此时，通过人工的方式不方便对水泥地面或者墙面进行平整处理。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种铣削机器人的控制方法，所述铣削机器人的控制方法可以较好地控制铣削机器人，并较好地铣平基体表面。

本发明还提出一种可以使用铣削机器人的控制方法的铣削机器人。

根据本发明第一方面实施例的铣削机器人的控制方法，所述铣削机器人包括车体、设在所述车体上的铣削模组，所述铣削模组用于对基体表面进行铣削，包括：首先获取铣削高度阈值，其次获取所述铣削机器人在基体表面行进过程中相对于铣削高度阈值的高度变化值，最后根据所述铣削高度阈值与所述高度变化值控制所述铣削机器人在基体表面进行铣削。

根据本发明实施例的铣削机器人的控制方法，可以较好地控制铣削机器人对基体表面进行铣平作业，可以使得铣削机器人在行进的过程中稳定地将基体表面的所有位置铣平至基体表面的最低点的高度处，从而提高铣削机器人对基体表面铣平作业的效果。

另外，根据本发明的铣削机器人的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述获取基体表面铣削高度阈值包括：先获取第一预设水平面，然后获取基体表面上多个测量位置分别与所述第一预设水平面之间的距离值，确定多个所述距离值中最大值以得到所述铣削高度阈值。

在本发明的一些实施例中，根据所述铣削高度阈值与所述高度变化值控制所述铣削机器人在基体表面进行铣削包括：当所述高度变化值不为0时，调整所述铣削模组在上下方向上的位置。

在本发明的一些实施例中，控制所述铣削机器人在基体表面上行走包括：s1、沿第一预设方向行进，s2、当检测前进方向上具有障碍时，控制所述铣削机器人转向90度后以第二预设方向行进第一预设距离，s3、控制铣削机器人再次转向90度后以第三预设方向行进，并重复步骤s1。

在本发明的一些实施例中，所述沿第一预设方向行进包括：s11、控制所述铣削模组在水平方向上移动以对基体表面进行铣削，s12、控制所述铣削机器人在基体表面上行走第二预设距离后停止，并重复步骤s11。

在本发明的一些实施例中，所述第一预设距离小于或等于所述铣削模组在水平方向的活动范围的范围值，所述第二预设距离小于或等于所述铣削模组的铣削直径。

本发明还提出一种可以使用上述实施例的铣削机器人的控制方法的铣削机器人。

根据本发明第二方面实施例的铣削机器人包括车体、铣削模组、第一高度测量模组、第二高度测量模组和控制模组，所述车体可在基体表面行走，所述铣削模组用于对基体表面进行铣削且可转动地设于所述车体上，所述铣削模组在水平方向和垂直方向可移动，所述第一高度测量模组用于获取铣削高度阈值，所述第二高度测量模组用于获取所述铣削机器人在基体表面行进过程中的高度变化值，所述控制模组根据所述铣削高度阈值与所述高度变化值控制所述铣削机器人在基体表面进行铣削。

根据本发明实施例的铣削机器人，通过上述实施例的铣削机器人的控制方法，可以较好地控制铣削机器人，使得铣削机器人可以较好地对基体表面进行铣平作业。

在本发明的一些实施例中，所述第一高度测量模组包括第一激光发射件和第一激光接收件，所述第一激光发射件用于发射与第一预设水平面重合的第一激光平面，所述第一激光接收件用于接收所述第一激光平面的高度信息，以获取所述铣削高度阈值。

在本发明的一些实施例中，所述第二高度测量模组包括第二激光发射件和第二激光接收件，所述第二激光发射件用于发射与第一预设水平面重合的第二激光平面，所述第二激光接收件设于所述车体上且用于接收所述第二激光平面的高度信息，以与所述铣削高度阈值比较，获取所述高度变化值。

在本发明的一些实施例中，所述铣削机器人还包括竖直运动直线模组和水平往复运动直线模组，所述竖直运动直线模组设在所述车体和所述铣削模组之间，以驱动所述铣削模组在上下方向上往复运动，所述水平往复运动直线模组设在所述车体与所述竖直运动直线模组之间，以使所述竖直运动直线模组在水平方向上往复运动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的铣削机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的铣削机器人的第二高度测量模组的工作示意图；

图3是根据本发明实施例的铣削机器人的第一高度测量模组的工作示意图；

图4是根据本发明实施例的铣削机器人的控制方法的铣削机器人和铣削模组的活动示意图。

附图标记：

100：铣削机器人；

2：铣削模组；

3：车体；

4：竖直运动直线模组；

5：水平往复运动直线模组；

6：第一高度测量模组；61：第一激光发射件；62：第一激光接收件；

7：第二高度测量模组；71：第二激光发射件；72：第二激光接收件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在建筑施工的过程中，往往需要对地面或者墙面进行抹平施工作业，在抹平施工作业后，可能由于地面或者墙面中含有杂质，或者抹平施工的效果不好等因素，容易使得地面或者墙面不平整，从而影响地面或者墙面的美观，此外，在日常的生活中，由于地面和墙面长时间受到风吹日晒，也容易造成地面或者墙面不平整，从而影响地面或者墙面的美观。

本发明提出一种铣削机器人100及其控制方法，可以较好地对地面或者墙面进行铣平作业，以使得地面或者墙面较为平整，从而使得地面或者墙面较为美观。可以理解的是，需要铣平作业的平面还可以不仅限于地面或者墙面，为方便撰写以及描述，将需要铣平作业的平面称为基体表面，本发明实施例以铣削机器人100及其控制方法，对半干的水泥地面为例进行说明。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的铣削机器人100的控制方法。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的铣削机器人100包括车体3和设在车体3上的铣削模组2，车体3可以在基体表面行走，铣削模组2可以对基体表面进行铣平作业，在车体3行走的过程中可以带动铣削模组2行走，以对基体表面进行持续的铣平作业，可以提高铣削机器人100对基体表面的铣平作业的效率。

根据本发明实施例的铣削机器人100的控制方法包括获取铣削高度阈值，可以理解的是，基体表面是不平整的，因此，基体表面可以看做是凹凸不平整的平面，在不平整的平面上具有最低点，这里的最低点指的是在如图1-图4所示的上下方向上，基体表面上的高度最低的位置，由此，通过确定基体表面的最低点，可以获取铣削高度阈值。在一些示例中，获取铣削高度阈值后可以便于调整铣削模组2在铣削机器人100上的高度，以使得铣削机器人100以基体表面的最低点作为铣平作业的高度基准，以将基体表面的所有位置的高度统一地铣平到基体表面的最低点的高度，当基体表面的所有位置的高度与最低点的高度相同时，基体表面可以较为平整，从而可以使得基体表面较为美观。

进一步地，铣削机器人100的控制方法还包括获取铣削机器人100在基体表面行进过程中相对于铣削高度阈值的的高度变化值，然后根据铣削高度阈值与高度变化值控制铣削机器人100在基体表面进行铣削。

可以理解的是，由于基体表面不平整，因此，在车体3进行的过程中会出现“颠簸”的状态，在车体3“颠簸”的过程中，车体3可以带动铣削模组2活动，使得铣削模组2距离基体表面的高度发生变化，从而容易使得铣削模组2对基体表面铣平作业时，将基体表面铣削的不平整。

本发明实施例的铣削机器人100在行进的过程中可以获取铣削机器人100相对于铣削高度阈值的高度变化值，通过获取的高度变化值与铣削高度阈值，可以调整铣削模组2在铣削机器人100的上下方向上的位置，以使得铣削模组2稳定地将基体表面铣平至基体表面的最低点的高度处。

由此，根据本发明实施例的铣削机器人100的控制方法，可以较好地控制铣削机器人100对基体表面进行铣平作业，可以使得铣削机器人100在行进的过程中稳定地将基体表面的所有位置铣平至基体表面的最低点的高度处，从而提高铣削机器人100对基体表面铣平作业的效果。

在本发明的一些实施例中，获取基体表面铣削高度阈值包括：获取第一预设水平面，然后获取基体表面上多个测量位置分别与第一预设水平面之间的距离值，确定多个距离值中最大值以得到铣削高度阈值。

也就是说，基体表面上方具有第一预设水平面，基体表面可以与第一预设水平面在上下方向上间隔开，可以在基体表面的多个位置处，测量基体表面与第一预设水平面之间的距离，这里的多个指的是两个或两个以上，这里不作限制。在获取多个测量位置处的基体表面与第一预设水平面之间的距离值后，对这些测量得到的距离值进行比较，以获取基体表面与第一预设水平面之间的最大的距离值，通过对基体表面的多个位置处进行测量，可以更好地获取基体表面与第一预设水平面之间的最大的距离值。通过获取的基体表面与第一预设水平面之间的最大的距离值可以确定基体表面的最低点，在一些示例中，基体表面与第一预设水平面之间的最大距离值可以作为铣削高度阈值，由此，通过获取的铣削高度阈值可以有利于设置铣削模组2在上下方向上的高度，从而可以使得铣削模组2以基体表面的最低点为铣削基准进行铣平作业。

在本发明的一些实施例中，根据铣削高度阈值与高度变化值控制铣削机器人100在基体表面进行铣削包括：当高度变化值不为0时，调整铣削模组2在上下方向上的位置。在一些示例中，高度变化值可以为铣削模组2的高度变化的变化值，具体地，在铣削机器人100行走铣削的过程中，铣削机器人100可能出现“颠簸”状态，从而使得铣削机器人100带动铣削模组2在上下方向上起伏，从而使得铣削模组2相对于基体表面的高度发生变化，铣削模组2的高度发生变化后，铣削机器人100可以根据获取的高度变化值来调整铣削模组2在铣削机器人的高度，从而使得高度变化值为0，高度变化值为0后，铣削机器人100可以继续以铣削模组2对基体表面进行铣平作业。

在一些示例中，铣削模组2可以跟随铣削机器人100向上活动，铣削模组2相对于基体表面的距离增大，此时，高度变化值不为0，铣削机器人100可以控制铣削模组2相对于铣削机器人100向下活动，从而使得高度变化值为0，以继续对基体表面铣平作业。在另一些示例中，铣削模组2可以跟随铣削机器人100向下活动，铣削模组2相对于基体表面的距离减小，此时高度变化值不为0，铣削机器人100可以控制铣削模组2向上活动，从而使得高度变化值为0，以继续对基体表面铣平作业。

在本发明的一些实施例中，控制铣削机器人100在基体表面上行走包括：s1、沿第一预设方向行进，s2、当检测前进方向上具有障碍时，控制铣削机器人100转向90度后以第二预设方向行进第一预设距离，控制铣削机器人100再次转向90度后以第三预设方向行进，并重复步骤s1。

例如图4所示，图4中的直箭头方向为铣削机器人100的行走方向，弯箭头为铣削机器人100的转动方向，图4中的实线为铣削机器人100的行进路线，以图4中的最右侧的行走路线为例，同时为方便撰写，以图4中的前后和左右对铣削机器人100的行走方向进行限定。由此，铣削机器人100在沿着第一预设方向行进时，可以以图4中的由后向前的方向行进，当检测到铣削机器人100的前进方向上具有障碍时，铣削机器人100可以向左转动90度后，从右向左以第二预设方向行进第一预设距离，铣削机器人100行走第一预设距离后可以再次向左转动90度，从前向后以第三预设方向行进，进一步地，当检测到铣削机器人100在前进方向上具有障碍时，铣削机器人100可以向右转动90度后，从右向左以第二预设方向行进第一预设距离，铣削机器人100行走第一预设距离后可以再次向右转动90度，从后向前以第一预设方向行进，由此，重复上述行走方法，可以对基体表面的后续位置进行较好地铣平作业。

可选地，铣削机器人100在行走的过程中，铣削机器人100还可以具有第四预设方向、第五预设方向、第六预设方向等更多的预设方向，同时，铣削机器人100还可以具有第三预设距离、第四预设距离、第五预设距离等更多的预设距离，进一步地，铣削机器人100还可以具有其它的转动角度，例如向左转动70度、71度、75度、180度、320度或向右转动70度、71度、75度、180度、320度等，铣削机器人100的行走可以根据基体表面的实际情况、铣削机器人100的工作方式、型号、尺寸等进行不同的设定，以上均可以不作限制。

可选地，在铣削机器人100行走的过程中遇到障碍物时，为方便铣削机器人100进行转向，铣削机器人100可以向后行走一段距离，向后行走的一段距离可以小于或者等于铣削模组2的铣削直径，当然，可以理解的是，向后行走的一段距离也可以大于铣削模组2的铣削直径。在一个具体示例中，铣削机器人100由下向上行走，当遇到障碍物时，铣削机器人100向后退一个铣削模组2的铣削直径的距离，铣削机器人100后退一个铣削模组2的铣削直径的距离后，铣削机器人100转动90度继续行走。

在本发明的一些实施例中，沿第一预设方向行进包括：s11、控制铣削模组2在水平方向上移动以对基体表面进行铣削，s12、控制铣削机器人100在基体表面上行走第二预设距离后停止，并重复步骤s11。例如图4所示，水平方向可以参考如图4所示的左右方向，其中，图4中所示的铣削机器人100由后向前行进，在铣削机器人100由后向前行进的过程中，铣削模组2可以由左向右活动，以对基体表面进行铣削作业，铣削模组2活动至铣削机器人100的右端后，铣削机器人100可以由后向前行走第二预设距离后停止行走，铣削机器人100停止行走后，铣削模组2可以由右向左活动，以对基体表面进行铣削作业，铣削模组2活动至铣削机器人100的左端后，铣削机器人100可以由后向前继续行走第二预设距离。铣削机器人100可以重复上述步骤，以对基体表面进行铣平作业，由于上述步骤的操作过程相同，这里不作赘述。同时为进一步便于理解，图4中的虚线可以作为铣削模组2的活动路线示意。

可选地，第一预设距离小于或等于铣削模组2在水平方向的活动范围的范围值，第二预设距离小于或等于铣削模组2的铣削直径。由此，铣削机器人100可以较好地通过铣削模组2对基体表面进行铣平作业，铣平作业的效果好。

本发明还提出一种可以使用上述实施例的铣削机器人100的控制方法的铣削机器人100。

如图1所示，根据本发明实施例的铣削机器人100包括车体3、铣削模组2、第一高度测量模组6、第二高度测量模组7和控制模组(图中未示出)。

具体地，车体3可在基体表面行走，以带动铣削机器人100在基体表面行走，从而对基体表面进行铣平作业。

铣削模组2用于对基体表面进行铣削且可转动地设于车体3上，铣削模组2在水平方向和垂直方向可移动。也就是说，铣削模组2可以对基体表面进行铣平作业，在一些示例中，铣削模组2具有铣刀，铣刀可以相对于车体3转动，通过铣刀可以对基体表面进行铣平作业，在铣削模组2对基体表面铣平作业的过程中，铣削模组2可以在水平方向上移动，以在水平方向上对基体表面进行铣平作业，当铣削机器人100在行走的过程中“颠簸”时，铣削模组2可以在垂直方向上活动，从而可以调整铣刀相对于基体表面的高度，进而较好地对基体表面进行铣平作业。

第一高度测量模组6用于获取铣削高度阈值，也就是说，第一高度测量装置可以在基体表面的多个位置进行测量，通过比较获得的多个测量的测量位置与第一预设水平面之间的距离值，以获得测量位置与第一预设水平面之间的最大的距离值，测量位置与第一预设水平面之间的最大的距离值可以作为铣削高度阈值。通过获取的铣削高度阈值，可以限定铣削模组2在铣削机器人100上的安装位置。

第二高度测量模组7用于获取铣削机器人100在基体表面行进过程中的高度变化值，也就是说，铣削机器人100可以根据铣削高度阈值设置铣削模组2在铣削机器人100上的安装位置，在铣削机器人100行走的过程中，铣削机器人100可以出现“颠簸”的状态，从而使得铣削模组2的高度发生变化，第二高度测量模组7可以获取高度变化值，从而有利于铣削机器人100调整铣削模组2在铣削机器人100的相对位置，从而使得铣削模组2较好地铣平基体表面。

控制模组根据铣削高度阈值与高度变化值控制铣削机器人100在基体表面进行铣削，也就是说，通过获取的高度变化值可以判断铣削模组2跟随铣削机器人100在上下方向上的活动距离，铣削机器人100可以获取的高度变化值与铣削高度阈值，然后通过控制模组控制铣削模组2在上下方向上的活动距离，从而较好地在铣削机器人100行走的过程中，对基体表面进行铣平作业。

由此，根据本发明实施例的铣削机器人100，通过上述实施例的铣削机器人100的控制方法，可以较好地控制铣削机器人100，使得铣削机器人100可以较好地对基体表面进行铣平作业。

在本发明的一些实施例中，第一高度测量模组6包括第一激光发射件61和第一激光接收件62，第一激光发射件61用于发射与第一预设水平面重合的第一激光平面，第一激光接收件62用于接收第一激光平面的高度信息，以获取铣削高度阈值。也就是说，由于基体表面凹凸不平，当第一激光发射件61发射第一激光平面后，将第一激光接收件62放置在基体表面的不同位置，第一激光接收件62所获取的高度信息不同，由此，通过第一激光接受件62在基体的不同位置获取不同的高度信息后，将不同的高度信息进行比较，以高度信息中最大的距离值为铣削高度阈值，从而可以较好地获取基体表面的最低点，通过获取的铣削高度阈值设置铣削模组2在铣削机器人100的位置后，可以使得铣削机器人100以最低点为铣削的高度的基准，从而可以较好地铣平基体表面。

在本发明的一些实施例中，第二高度测量模组7包括第二激光发射件71和第二激光接收件72，第二激光发射件71用于发射与第一预设水平面重合的第二激光平面，第二激光接收件72设于车体3上且用于接收第二激光平面的高度信息，以与铣削高度阈值比较，获取高度变化值。

也就是说，铣削机器人100在基体表面行走时会出现“颠簸”，从而使得铣削模组2的高度发生变化，第二激光接收件72设在车体3上，第二激光件72可以跟随车体3上下起伏，从而使得第二激光接收件72获取的高度信息发生变化，铣削机器人100将获取的高度信息与铣削高度阈值比较后，可以得出高度变化值，此时高度变化值不为0，铣削机器人100可以根据高度变化值来调整铣削模组2在上下方向上的高度，从而使得铣削机器人100继续以基体表面的最低点对基体表面进行铣平作业，铣平作业的效果好。

在本发明的一些实施例中，铣削机器人100还包括竖直运动直线模组4和水平往复运动直线模组5。

具体地，竖直运动直线模组4设在车体3和铣削模组2之间，以驱动铣削模组2在上下方向上往复运动，也就是说，通过第二高度检测模组获得的高度变化值，可以使得铣削机器人100驱动竖直运动直线模组4，竖直运动直线模组4可以控制铣削装置在上下方向上的运动，通过控制铣削装置在上下方向上的运动，进而可以较好地对基体表面进行铣平作业。

水平往复运动直线模组5设在车体3与竖直运动直线模组4之间，以使竖直运动直线模组4在水平方向上往复运动，由此，通过水平往复运动直线模组5，可以使得竖直运动直线模组4安装在运输车上，更具体地，水平往复运动直线模组5可以使竖直运动直线模组4在水平方向上往复运动，这里的水平方向可以参考如图1所示的左右方向，竖直运动直线模组4可以带动铣削装置在水平方向上进行往复运动，从而使得铣削装置可以在水平方向上对基体表面进行铣平作业，同时，运输车可以带动铣削装置在前后方向上行走，以对基体表面的前后方向进行铣平作业，由此，可以提高铣削机器人100的铣平作业效率。

根据本发明实施例的铣削机器人的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。