所需的垂直于被清洁表面的压力由清洁机模块中的一个高速旋转螺旋桨提供，即压力自平衡结构。清洁机模块针对不同的工作面，所述螺旋桨以不同的转速旋转从而产生不同的压力，以达到最佳的清洁效果。具体的，清洁机模块主要包含:螺旋桨、无刷电机、电调、压力传感器、清洁工具；所述螺旋桨与无刷电机相连，无刷电机与电调相连，电调和压力传感器与核心控制器相连。当图像传感器判断出当前工作面是哪种材质后，核心控制器设置清洁工具清洁时所需要的压力，压力传感器检测当前清洁工具与工作面之间的压力，当低于所需压力值时，核心控制器控制电机加快转速，以达到所需压力，从而实现压力自平衡不影响飞行器系统。作为优选，所述清洁工具可采用旋转辊刷结构与边刷的组合。
[0013]作为优选，所述无线通讯模块可以是图传、数传、3G网络等不同形式无线通讯信息传输的组合，主要用于将智能清洁机器人当前的工作状态参数以及采集的图像数据以无线的形式发送到地面站或者云端服务器，方便监控人员了解清洁现场的情况以及清洁机器人自身的参数，在清洁特别复杂的清洁面或有突发意外的情况下，操作人员可参与辅助协助控制，保证清洁工作的顺利完成以及清洁机器人的自身安全。
[0014]所述监控端在实际工作中可以根据需要以不同的拓扑结构实现，在本实施案例中云端服务器接受清洁机器人通过3G网络传输来的信息，地面监控中心为联网或插上无线网络收发模块的电脑，当清洁机器人与所述监控中心的距离在无线收发模块的工作距离以内时，监控中心的电脑可以直接通过无线网络收发模块监控清洁机器人，也可以登录云端服务器从而监控清洁机器人。所述电脑内安装本清洁机器人相应的监控软件，所述监控软件也有手机移动端版本，可以通过在手机端安装所述监控软件实现对清洁机器人的监控。
[0015]下面对本发明具体使用方法作详细说明。
[0016]为实现全自动清洁，当需要对一座新大楼清洁时，需要经过以下3步完成对新大楼信息录入数据库的操作: 1.手动遥控清洁飞行机器人对大楼进行扫描，收集大楼外观图像信息，此信息将用于当飞行机器人抵达目标大楼附近时，飞行机器人自动匹配识别需要清洁的大楼；
2.上述大楼外观图像信息也包含大楼表面材质信息，对于新的材质需要设定对应的清洁方式，如果大楼表面材质为已经存入清洁飞行机器人内的常见材质则本步骤可忽略；
3.获取大楼地理坐标信息以便飞行器自动飞到目标楼层附近。
[0017]对于已经录入数据库的大楼，只需要在监控中心为清洁飞行机器人选择具体清洁目标，清洁机器人自动飞行到目标大楼，以大楼一面的左上角为切入点，打开清洁机模块开始清洁作业，同时超声波传感器实时检测飞行器与清洁面的距离，不管墙面的结构如何复杂如何凹凸不平，飞行器系统始终能够保持飞行器与被清洁面在工作安全距离阈值内；无线网络传输模块在清洁作业的同时将工作现场被清洁面的图像以及清洁机器人自身的状态信息参数发送到监控中心。
[0018]清洁机器人程序中设定的默认运动路径为从工作面左上角开始自上而下运动，到工作面底部边界时，再飞到顶端然后右移一定距离完成一个运动周期，不断循环这个周期从何实现对这个工作面清洁。为达到最佳的清洁效果，可根据大楼表面的结构灵活制定最佳的清洁路径。基于图像识别的飞行器结构清洁机器人，可以工作在只对污垢超过一定阈值的区域进行清洁的模式，复杂面的清洁对越障能力强的飞行式结构的清洁机器人而言不再是难题，运动路径模式可扩展性强。当清洁机器人完成对大楼的清洁工作后，清洁机器人将自动返航，回到监控中心等待下一个清洁任务。
[0019]从上面的说明中可以看出，本发明一种用于高层楼宇楼面清洁的智能飞行机器人的主机体能够自动完成超高楼宇复杂表面的清洁工作，且能向监控中心报告工作现场信息，有效地解决了楼宇、地标、建筑景点等表面清洁的问题。
[0020]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种具有高层楼宇清洁功能的智能飞行机器人，其特征在于，包括:主机体和监控端，所述主机体主要包含传感控制模块、以及与传感控制模块相连接的清洁机模块、飞行器系统、无线通讯模块；所述传感控制模块主要用于智能识别目标清洁面、自动规划清洁轨迹、控制清洁机模块、控制飞行器系统按规划路径飞行、向无线通讯模块发送信息；所述清洁机模块用于对工作面污垢进行清洁；所述飞行器系统用于执行传感控制模块发出的飞行命令，负载主机体到工作面；所述无线通讯模块用于与监控端通讯，接受监控端发送的指令，将主机体的状态参数信息如当前坐标位置信息、传感控制模块中摄像头采集的图像信息发送到监控中心；所述监控端用于监视主机体的工作状态，为主机体设定需要清洁的目标，当主机体有突发情况时，监控端可人为远程操控主机体，避免主机体发生意外。2.按权利要求1所述的清洁机器人主机体，其特征在于，当对清洁面清洁时主机体以飞行的方式在工作面越障按设定路径自动清洁。3.按权利要求1所述的传感控制模块，其特征在于，包括:核心控制器、以及与核心控制器相连接的摄像头传感器、超声波传感器，所述传感控制模块能够进行图像采集、被清洁表面材质的识别、目标建筑特征角点的识别、引导主机体飞向特征角点、控制主机体与墙面保持在设定的距离阈值内，并按核心控制器内设定的运动轨迹自动飞行。4.按权利要求3所述的传感控制模块引导主机体飞向特征角点，其特征在于，核心控制器内有一套算法与摄像头传感器形成闭环控制系统，控制主机体在飞向清洁面特征角点过程中使清洁面的特征角点位于所述摄像头传感器的导航逻辑区中心，从而实现引导。5.按权利要求3所述的传感控制模块能够实现清洁表面材质的识别，其特征在于，可识别的材质支持扩展。6.按权利要求3所述主机体与墙面保持在设定的距离阈值内，并按核心控制器内设定的运动轨迹自动飞行，其特征在于，所述运动轨迹支持扩展，默认运动模式代码存放于核心控制器ROM中。7.按权利要求1所述的清洁机模块，其特征在于，清洁所需的垂直于被清洁表面的压力由清洁机模块中的一个螺旋桨提供，即压力自平衡结构。8.按权利要求1所述的监控端，其特征在于，拓扑结构灵活多样，可根据实际需要搭建，通用计算机和普通手机均可做监控终端使用。
【专利摘要】本发明涉及机器人清洁领域，具体地说，涉及一种具有高层楼宇清洁功能的智能飞行机器人，包括主机体和监控端，所述主机体主要包含传感控制模块、清洁机模块、飞行器系统、无线通讯模块。主机体通过无线通讯模块传输信息至云端服务器，经授权的电脑或者手机均可以作为监控终端。监控端设定目标大楼后，剩下的清洁工作由主机体全自动完成。本清洁机器人由于采用飞行器结构，基本可以完成任意高度，有窗户、边框、弧面等复杂表面的清洁工作。本楼宇清洁机器人通过摄像头识别墙面材质信息可以进一步采用最佳的清洁方式完成清洁工作。本发明智能化程度高，操作便捷，可替代“蜘蛛人”完成高空危险作业。
【IPC分类】G05D1/10
【公开号】CN105138015
【申请号】CN201510643745
【发明人】李龙云, 杨薛, 熊伟, 张兵, 周辉
【申请人】安徽省极索智能科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月8日