一种外墙清洗机器人控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到机电技术、自动控制技术、无线通信技术、智能控制。具体地说是一种外墙清洗机器人控制系统。
【背景技术】
[0002]随着人类的数量变得越来越多，而可以使用的土地面积变得越来越少，那么建筑物的发展趋势必将是向空中发展，那么办公大楼变得越来越高，随之而来的就是办公大楼的外墙清洗，目前在世界上主要还是人力清洗整片的玻璃幕墙，而瓷砖等其他材料基本不清晰，不仅所耗的费用大而且工作人员去清洗幕墙也带来一定的危险，并且这种工作人不可能连续的工作，所以清洗一栋大楼的玻璃幕墙既耗时又耗力，且有一定的安全隐患。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种外墙清洗机器人控制系统，采用该系统能智能、自动地进行多项清洗工作，既可以清洗部分区域也可以大面积、不间断清洗，大大的提高了清洗效率以及降低了风险。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种外墙清洗机器人控制系统，其特征在于:该控制系统包括基座控制部分和机械臂控制部分，所述基座控制部分包括基座射频控制节点、基座驱动模块、基座无线发送和接收节点、传感器、基座电机、继电器和基座显示装置，基座无线发送和接收节点、传感器均与基座射频控制节点连接，基座射频控制节点通过基座驱动模块与电机、继电器和基座显示装置连接；所述机械臂控制部分包括机械臂射频控制节点、机械臂驱动模块、机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器、限位开关、机械臂显示装置和机械臂电机，所述机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器和限位开关与机械臂射频控制节点连接，机械臂射频控制节点与机械臂显示装置连接，并通过机械臂驱动模块与机械臂电机连接；基座无线发送和接收节点与机械臂无线发送和接收节点相适配。
[0006]本实用新型中，所述射频频率满足2.4G免费通讯节点。基座射频控制节点与按键连。
[0007]所述外墙清洗机器侠能够用无线数据传输进行操控，并且可以实现在非恶劣天气条件下24小时不间断工作。
[0008]所述外墙清洗机器侠遇到大风大雨突然停止工作时，机械臂自动收回，同时会自动记录当前高度，等待大风大雨停止时，可自动恢复之前高度继续工作。
[0009]所述液体雾化器将控制部分提供的清洗剂经过雾化器将水珠转化成水雾可以节省清洗剂并且大面积的进行喷洒。
[0010]本实用新型不仅可以做到像人那样的幕墙，在环境允许的条件下可以做到24小时不间断工作，通过使用步进电机使装置擦洗部分能在水平跟垂直方向的的移动，从而实现了在一个平面内的运动。所述显示装置与所述协调节点连接，各射频控制节点与无线发送接收节点之间通过无线通信技术传递数据和控制指令，各无线发送接收节点通过单任务程序射频通信技术传递数据和控制指令，加快传输速度、同时也避免了因为长距离数据传输导致的信号失真。
[0011]进一步的方案中，上述各无线发送和接收节点之间遵循2.4G免费无线通讯频段的无线通信技术传递数据和控制指令，该通讯方式是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术，适应无线传感器的低花费、低能力、高容错性等的要求，主要用于近距离无线连接。
[0012]进一步的方案中，所述传感器包括光电门传感器，通过码盘配合光耦实现高度的测量，同时处理器采集数据判断从而来控制终端继电器；通过扇叶配合光耦实现风量的测量，通过判断风量大小来控制机器侠是否正常工作。
[0013]进一步的方案中，所述传感器包括雨滴传感器，采集数据判断从而控制机器侠是否正常工作。
[0014]进一步的方案中，所述继电器为单刀双掷型固态继电器，常开为选“水栗电磁阀供电”，实现外墙提供清洗剂。
[0015]进一步的方案中，所述射频控制节点、无线发送和接收节点为TI公司生产的射频芯片，例如CC2530。
[0016]进一步的方案中，所述各无线发送和接收节点采用跑单任务程序，不跑系统程序，可以避免系统中由于任务轮询机制造成的事件处理速度慢，可以自由定义通信握手信号，加快数据传输速度。
[0017]进一步方案中，所述液体雾化器将控制部分提供的清洗剂经过雾化器将水柱转化成水雾可以节省清洗剂并且大面积的进行喷洒。
[0018]进一步方案中，所述限位开关为检测刷子是否贴墙及滑台两端是否滑到端末。外墙清洗机器侠的刷子运动在滑台的两端装有限位开关，当滑台滑至端末时丝杆滑台的方向会取反进行另一个回合的刷子运动。
[0019]射频控制节点和无线发送和接收节点的核心芯片选用了 TI公司生产的CC2530芯片，继电器为单刀双掷型固态继电器实现水栗电磁阀通断电的切换从而直接控制外墙清洗剂的供给。
[0020]使用方式是:
[0021]将清洗装置的上基座部分放置于大厦顶部，将清洗机用绳索吊在上基座清洗部分，然后操作者给射频单片机指令，射频单片机在接收到指令后进行相对应的处理随后将处理过的信号给电机以及水栗等装置。同时可以实现远程更换机械臂部分显示装置的内容。
[0022]本实用新型具有以下突出的有益效果:
[0023]本实用新型依托物联网技术自动完成数据的远程传输及远程控制等工作来实现自动、智能的功能，有效的解决日常生活使用中的若干常见问题，操作者在室内就可对整套清洗装置进行操作清洗，整套装置可以在大厦顶部平移进行多项清洗工作既可以清洗部分区域也可以大面积清洗，并且在一定条件许可下可进行24小时不间断的清洗，大大的提高了清洗效率以及降低了人的风险。通信无需对准，用免费的公共信号2.4G的载波频段；具有一定的现实意义及实用价值。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:
[0026]参见图1，一种外墙清洗机器人控制系统，该控制系统包括基座控制部分和机械臂控制部分，基座控制部分包括基座射频控制节点4、基座驱动模块7、基座无线发送和接收节点5、传感器1、基座电机6、继电器8和基座显示装置9，基座无线发送和接收节点、传感器均与基座射频控制节点连接，基座射频控制节点通过基座驱动模块与电机、继电器和基座显示装置连接。机械臂控制部分包括机械臂射频控制节点12、机械臂驱动模块14、机械臂无线发送和接收节点13、液体雾化器17、限位开关16、机械臂显示装置11和机械臂电机15，机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器和限位开关与机械臂射频控制节点连接，机械臂射频控制节点与机械臂显示装置连接，并通过机械臂驱动模块与机械臂电机连接；基座无线发送和接收节点与机械臂无线发送和接收节点相适配。基座射频控制节点与按键2连接。
[0027]在机械臂下降过程中，传感器I将采集的数据送至基座射频控制节点4处理进行计数，当满足要求时，基座射频控制节点4通过发送到基座无线发送和接收节点5将相关数据发送至机械臂无线发送接收节点13，机械臂无线发送接收节点13将数据传输到机械臂射频控制节点12，发送命令至机械臂驱动模块14中的电机驱动板来控制伸缩杆伸出，根据空气动力学，当刷子贴墙后，限位开关16反馈给机械臂射频控制节点12信号，机械臂射频控制节点12通过发送到机械臂无线发送和接受节点13将相关命令发送至基座无线发送接收节点5，基座无线发送接收节点5将数据传输到基座射频控制节点4，同时控制基座驱动模块7中的三极管驱动电路来控制继电器，为外墙提供清洗剂，提供完后基座射频控制节点4发送给基座无线发送接收节点5。将机械臂无线发送接收节点13收到相关数命令传递给机械臂射频控制节点12，同时控制机械臂驱动模块14的电机驱动板来控制刷子运动，滑台两端装有限位开关16，当滑台滑至端末时丝杆滑台的方向会取反进行另一个回合的刷子运动，另一端限位开关16触发后反馈给机械臂射频控制节点12。机械臂射频控制节点12通过发送到机械臂无线发送和接受节点13将相关命令发送至基座无线发送接收节点5，基座无线发送接收节点5将数据传输到基座射频控制节点4，进行周期性工作。丝杆滑台用来作为刷子的运动承载。继电器常开状态机械臂清洗剂供给。
[0028]在本实施例中传感器I有雨滴传感器和光电门传感器，光电门传感器使用测速传感器。测高装置和测风装置均是光电门传感器实现的。当检测到下雨或者刮大风的时候，夕卜墙清洗机器侠会自动记住高度并且收回机械臂，等雨、风停了可以自动或手动调节到下雨、刮风时强行收回机械臂的时刻，防止外墙清洗机器侠在雨中、大风中工作，而造成人身财产等受到损失。
【主权项】
1.一种外墙清洗机器人控制系统，其特征在于:该控制系统包括基座控制部分和机械臂控制部分，所述基座控制部分包括基座射频控制节点、基座驱动模块、基座无线发送和接收节点、传感器、基座电机、继电器和基座显示装置，基座无线发送和接收节点、传感器均与基座射频控制节点连接，基座射频控制节点通过基座驱动模块与基座电机、继电器和基座显示装置连接；所述机械臂控制部分包括机械臂射频控制节点、机械臂驱动模块、机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器、限位开关、机械臂显示装置和机械臂电机，所述机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器和限位开关与机械臂射频控制节点连接，机械臂射频控制节点与机械臂显示装置连接，并通过机械臂驱动模块与机械臂电机连接；基座无线发送和接收节点与机械臂无线发送和接收节点相适配。2.根据权利要求1所述的外墙清洗机器人控制系统，其特征在于:所述射频频率满足2.4G免费通讯节点。3.根据权利要求1所述的外墙清洗机器人控制系统，其特征在于:基座射频控制节点与按键连接。4.根据权利要求1所述的外墙清洗机器人控制系统，其特征在于:所述传感器包括光电门传感器，通过码盘配合光耦实现高度的测量，通过扇叶配合光耦实现风量的测量，通过判断风量大小来控制是否正常工作。
【专利摘要】本实用新型公开了一种外墙清洗机器人控制系统，包括基座控制部分和机械臂控制部分，基座无线发送和接收节点、传感器均与基座射频控制节点连接，基座射频控制节点通过基座驱动模块与电机、继电器和基座显示装置连接；机械臂无线发送和接收节点、液体雾化器和限位开关与机械臂射频控制节点连接，机械臂射频控制节点与机械臂显示装置连接，并通过机械臂驱动模块与机械臂电机连接；基座无线发送和接收节点与机械臂无线发送和接收节点相适配。采用该系统能智能、自动地进行多项清洗工作，既可以清洗部分区域也可以大面积、不间断清洗，大大的提高了清洗效率以及降低了风险。
【IPC分类】B25J13/00
【公开号】CN204893965
【申请号】CN201520621730
【发明人】唐华, 戴娟, 汪振胜
【申请人】南京工业职业技术学院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月18日