专利名称：擦玻璃机器人的控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及ー种智能机器人技术领域，具体地说，涉及ー种擦玻璃机器人的控制系统及其控制方法。
背景技术：
在日常生活中，人们在清洁玻璃时一般用抹布擦洗。在对大块玻璃以及窗户外面的玻璃吋，通常用杆式玻璃清洁擦来进行擦洗。然而，用杆式玻璃清洁擦清洁玻璃吋，手臂容易疲劳，而且在擦试窗户外面的玻璃，尤其对于高层建筑，十分危险。可见，擦洗外窗是家庭乃至城市的一大难题，其既不安全又不易擦全、擦干净。针对上述问题，现有技术提供了电动擦玻璃器，该擦玻璃器通过将两个带磁铁的擦玻璃器夹住待擦拭的玻璃，当室内的擦玻璃器工作吋，外面的擦玻璃器由于磁性作用跟随室内的擦玻璃器移动，因而能够同时擦拭玻璃的内外表面。如图1所示，该擦玻璃器包括把手la、塑料板加和抹布如。把手1固定在塑料板加的一面，抹布如固定在塑料板加的另一面，在塑料板加和抹布如之间固定有磁铁板3a。当需要擦拭玻璃吋，将两个擦玻璃器夹住待擦拭的玻璃，使用者在室内握持把手来擦试内层玻璃，由于磁性作用，里面的擦玻璃器移动时会带动外面的擦玻璃器运动，从而将外面的玻璃也擦拭干净了。这种擦玻璃器虽然能够省力，但是由于缺乏足够的灵活性，对于面积较大而需要擦拭的区域却只有一小部分的玻璃，仍需要对整片玻璃进行擦拭，由此花费了较长的时间， 并且产生较多的电耗。此外，当这种擦玻璃器跨越障碍物，如跨越玻璃表面的类似贴纸之类的凸起吋，可能会导致擦玻璃器脱离玻璃表面，使得擦玻璃器易存在高空跌下的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供ー种擦玻璃机器人的控制系统及其控制方法， 可以实现人为操控擦玻璃机器人进行工作，使擦拭玻璃更加轻松方便，安全可靠，并且能够提高擦玻璃的效率。为解决上述技术问题，本发明提供了ー种擦玻璃机器人的控制系统，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，在所述驱动机和所述随动机内分别设有极性相反的磁铁，以使所述随动机跟随所述驱动机移动；所述随动机包括清洁模块；还包括遥控信号发射装置，所述驱动机包括驱动机处理模块、遥控信号接收装置、驱动模块及与其连接的第一行走模块；所述驱动机处理模块与所述遥控信号接收装置和所述驱动模块相连接，处理遥控信号接收装置接收的由遥控信号发射装置发射的信号。本发明还提供了ー种前述擦玻璃机器人控制系统的控制方法，驱动机带动随动机移动，在移动过程中，控制随动机中的清洁模块工作；所述控制方法还包括以下过程当所述驱动机接收到ー遥控信号发射装置发射的遥控信号吋，根据所述遥控信号执行相应的动作。具体地，所述遥控信号可以为启动、停止指令、各种行走模式的行走指令、清洁模块的操作指令等等。通过本发明所述的控制系统和控制方法，可以人为地操控擦玻璃机器人的工作， 使擦拭玻璃更加轻松方便，安全可靠，并且能够提高擦玻璃的效率。以下通过具体实施例和附图对本发明所述的技术方案进行详细地说明。
图1为现有技术中的ー种擦玻璃器的结构示意图；图2为本发明一实施例中所述擦玻璃机器人及其控制系统的结构原理图；图3为本发明另ー实施例中擦玻璃机器人及其控制系统的结构原理图；图4-6为本发明一具体实施例中的擦玻璃装置的结构示意图。
具体实施例方式图2为本发明一实施例中所述擦玻璃机器人及其控制系统的结构的原理图。如图 2所示，本发明的擦玻璃机器人1由驱动机10和随动机20組成，两者均为独立件。擦玻璃机器人的控制系统由遥控信号发射装置30和驱动机上的驱动机处理模块11、遥控信号接收装置12組成。驱动机10和随动机20内各设有ー个强カ磁铁，两个强カ磁铁的极性相反，使用本发明的擦玻璃机器人吋，将驱动机10和随动机20分别置于玻璃的两侧，由于两个強力磁铁相互吸附，使驱动机10和随动机20能够克服自身的重力吸附于玻璃3上。并且当驱动机 10移动时，在磁性作用下，驱动机10带动随动机20同步移动。驱动机10的壳体内还设有驱动机处理模块11、遥控信号接收装置12、驱动机信号传输模块13、驱动机传感模块14、驱动模块15、第一行走模块16和报警模块17。随动机20 的壳体内设有随动机处理模块21、随动机信号传输模块22、随动机传感模块ぬ、清洁模块 24和随动轮25。驱动机10的驱动模块15与驱动机处理模块11相连接，接收驱动机处理模块11 发送的驱动信号。驱动模块15还与第一行走模块16连接。驱动模块15接收到驱动机处理模块11的驱动信号后，驱动第一行走模块16行走，从而使驱动机10在玻璃上移动。驱动机10还包括报警模块17，报警模块17与驱动机处理模块11相连接。驱动机处理模块11可控制报警模块17发出报警信息。报警模块17包括显示单元、语音单元和/ 或发光单元。驱动机信号传输模块13与随动机信号传输模块22相互发送信息。驱动机信号传输模块13与驱动机处理模块11相连接。随动机信号传输模块22与随动机处理模块21相连接。驱动机信号传输模块13和随动机信号传输模块22均为无线电信号传输单元或蓝牙信号传输单元或红外信号传输单元，从而驱动机处理模块11和随动机处理模块21通过无线电方式、或蓝牙方式或红外方式进行信息的传递。当驱动机10和随动机20开始工作吋， 驱动机处理模块11通过驱动机信号传输模块13发送工作信号到随动机信号传输模块22， 随动机处理模块22处理该信号，并控制随动机20开始擦玻璃工作。此外，随动机20在擦玻璃的过程中将自身的各种状态信息如障碍物状态、随动轮状态、电源的电量以及清洁模块的状态等，每隔一段时间或实时的由随动机信号传输模块22发送给驱动机信号传输模块13，由驱动机处理模块11来判断应对措施，再将决策信息通过驱动机信号传输模块13和随动机信号传输模块22发送给随动机处理模块21。随动机处理模块21根据该决策信息执行相应的命令。 驱动机10和随动机20还分别包括驱动机传感模块14和随动机传感模块ぬ，驱动机传感模块14与驱动机处理模块11相连接，随动机传感模块ぬ与随动机处理模块21相连接。驱动机传感模块14和随动机传感模块23分別包括位于驱动机10和随动机20的前端和后端的第一传感器子単元，用于检测所述驱动机和随动机的前方和后方是否遇到障碍物。另外，驱动机传感模块14和随动机传感模块ぬ还分别包括位于驱动机10和随动机20 的侧面的第二传感器子単元，用于检测所述驱动机10和随动机20的侧面是否遇到障碍物。 第一传感器子単元和第二传感器子単元包括接触式或非接触式传感器。接触式传感器例如为碰撞传感器或行程开关，非接触式传感器例如为红外传感器、超声传感器。驱动机传感模块14还包括用于检测驱动模块15的传感器，当驱动模块15为电机吋，所述检测驱动模块15的传感器为可以检测电机电流的电流传感器。随动机20上还具有随动轮25，随动机传感模块23还包括位于随动轮25上的检测元件，如磁感应元件或光电元件。随动机的清洁模块M包括盘刷或/和刮条和喷液装置。当随动机的清洁模块M 与相应的驱动电机连接吋，随动机传感模块23包括用于检测驱动电机的电流来获得盘刷状态或/和刮条状态及喷液装置状态的电流传感器。此外，随动机传感模块23还包括位于喷液装置上用于检测清洁液是否用完的光电传感器。遥控信号发射装置30可以实施为ー遥控器，其包括按键、第一信号处理单元和第一信号发送单元，第一信号处理单元与按键相连，对按键的信息进行处理并经由第一信号发送单元发送出去。遥控信号发射装置30发射的信号为红外信号、无线电信号或蓝牙信号等。遥控信号接收装置30与驱动机处理模块11相连接，并接收由遥控信号发射装置30发射的信号。遥控信号接收装置12包括第二信号接收单元和第二信号处理单元，第二信号接收单元用以接收遥控信号发射装置30发送的遥控信号，第二信号处理单元用以处理遥控信号，并发送给驱动机处理模块11处理。在本发明中，所述驱动机带动随动机移动，在移动过程中，控制随动机中的清洁模块工作；当所述驱动机接收到遥控器发射的遥控信号吋，根据所述遥控信号执行相应的动作。具体地，通过遥控器可以向驱动机发送行走指令。所述行走指令可以是对应于各种模式的行走指令，如正/反向直行、正/反向直行预定长度、正/反向转弯、正/反向按预定角度转弯等。例如，用户可以手动遥控擦窗机器人到指定地点进行定点清扫或遥控机器人避开障碍物等。如玻璃整体很清洁，但窗户玻璃中心处有ー污垢，用户可通过遥控器遥控驱动机，使得随动机跟随到达窗户玻璃中心处执行定点擦拭。又如靠近窗户边缘处有ー障碍物，用户可以遥控驱动机，使得随动机跟随进行转弯回避该障碍物。机器人在遥控器的作用下，在移动过程中检测是否遇到障碍物，如果遇到障碍物， 所述驱动机将报警以通知用户。其中，遇到障碍物的信息可以由驱动机检测得到，也可以由随动机检测得到。例如，通过位于所述驱动机和随动机的前端和后端的第一传感器子単元， 可以检测出所述驱动机和随动机的前方和后方是否遇到障碍物，通过位于所述驱动机和随动机侧面的第二传感器子単元，可以检测到所述驱动机和随动机的侧面是否遇到障碍物。 如果遇到障碍物的信息由随动机检测得到，则由随动机处理模块将该信息通过随动机信号传输模块发送给驱动机，所述驱动机通过驱动机信号传输模块接收到该信息。可以使驱动机采用各种方式报警，如通过显示単元(液晶显示或数码管显示)显示、语音单元进行语音提示，或由一发光单元进行发光来报警。机器人在遥控器的作用下，在移动过程中遇到障碍物吋，所述驱动机将报警以通知用户后，还可以采用以下两种方式进行下一歩的工作第一种，由用户通过遥控器发送遥控信号给驱动机来避开所述的障碍物，即通过所述遥控器发送转弯指令给所述驱动机；所述驱动机根据所述转弯指令改变移动方向；此吋，查看驱动机是否报警，如果仍然报警，则继续通过所述遥控器发送转弯指令给所述驱动机，直到不再报警，如果不再报警，保持当前的移动方向移动。第二种，机器人自动避开所述的障碍物，直到不再报警。为了避免机器人陷入无休止的障碍物避开动作，在避开所述障碍物的移动过程中，如果在预定时间内仍然检测到障碍物，则停止移动，并控制清洁模块停止工作。此种好处是可以提供擦窗机器人的自我保护功能。例如，当一些淘气的儿童通过遥控器控制驱动机无规律运动，如随动机碰到障碍物后仍被遥控继续前迸，则随动机会反馈障碍物信号到驱动机，驱动机收到障碍物信息后发出红色警示灯报警、语音报警“碰到障碍物”等，当超过预定的时间，驱动机和随动机将停止工作。从而避免了对机器人的损坏。同理，在机器人被遥控器遥控工作吋，所述随动机将检测到的清洁模块的工作状态发送给所述驱动机，如果所述清洁模块的工作状态异常，则所述驱动机报警，当所述驱动机报警，通过所述遥控器发送停止工作指令给所述驱动机，所述驱动机将该停止工作指令发送给所述随动机，由所述随动机控制清洁模块停止工作。在前述实施例中，所述擦玻璃机器人的随动机具有随动机处理模块、传感模块等， 当然，本发明所述的擦玻璃机器人也可以不具有上述的处理模块、传感模块等，例如，如图3 所示，所述擦玻璃机器人Ib的驱动机IOb仅具有驱动机处理模块lib、遥控信号接收装置 12b、行走模块16b及其驱动模块15b。所述擦玻璃机器人Ib通过遥控信号接收装置12b接收遥控器30b的控制信号，根据该控制信号控制驱动模块15b，由驱动模块1 带动行走模块16b行走。关于随动机20b上的清洁模块24b工作的启动与停止，可以通过ー个感应开关4b来控制，如，当随动机20b跟随驱动机IOb行走吋，该感应开关4b被触动，以此来接通清洁模块24b工作的电源5b，使清洁模块24b开始工作。当随动机20b跟随驱动机IOb停止吋，断开清洁模块24b的电源釙，清洁模块24b停止工作。前述实施例中擦玻璃机器人的ー种具体结构如图4-6所示，本实施例中的擦玻璃装置1由驱动机10和随动机20組成，两者均为独立件。使用本发明的擦玻璃机器人1吋， 将驱动机10和随动机20分别置于玻璃2的两侧。驱动机10的壳体19内设有驱动模块 (图中未示出)、第一行走模块16、磁铁6和驱动机能量模块(图中未示出)。在本实施例中，第一行走模块16为履帯。随动机20壳体四内设有第二行走模块为随动轮25、磁铁61和清洁模块(图中未示出)。通过以上实施例，可以人为地操控擦玻璃机器人的工作，使擦拭玻璃更加轻松方便，安全可靠，并且能够提高擦玻璃的效率。
权利要求
1.ー种擦玻璃机器人的控制系统，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，在所述驱动机和所述随动机内分别设有极性相反的磁铁，以使所述随动机跟随所述驱动机移动；所述随动机包括清洁模块；其特征在干，还包括遥控信号发射装置，所述驱动机包括驱动机处理模块、遥控信号接收装置、驱动模块及与其连接的第一行走模块；所述驱动机处理模块与所述遥控信号接收装置和所述驱动模块相连接，处理遥控信号接收装置接收的由遥控信号发射装置发射的信号。
2.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在干，所述随动机包括随动机处理模块；还包括分别位于所述驱动机和所述随动机上的驱动机信号传输模块和随动机信号传输模块，所述驱动机信号传输模块与所述驱动机处理模块相连接，所述随动机信号传输模块与所述随动机处理模块相连接；其中，所述驱动机信号传输模块和所述随动机信号传输模块为无线电信号传输单元或蓝牙信号传输单元或红外信号传输单元，所述驱动机处理模块和所述随动机处理模块通过无线电方式、或蓝牙方式或红外方式进行信息的传递。
3.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，还包括分別位于所述驱动机和所述随动机上的驱动机传感模块和随动机传感模块，所述驱动机传感模块与所述驱动机处理模块相连接，所述随动机传感模块与所述随动机处理模块相连接；所述驱动机传感模块和所述随动机传感模块分别包括位于所述驱动机和随动机的前端和后端的第一传感器子単元，用于检测所述驱动机和随动机的前方和后方是否遇到障碍物；所述第一传感器子単元包括接触式传感器或非接触式传感器；所述驱动机传感模块和所述随动机传感模块分别包括位于所述驱动机和随动机侧面的第二传感器子単元，用于检测所述驱动机和随动机的侧面是否遇到障碍物；所述第二传感器子単元包接触式传感器或非接触式传感器；所述接触式传感器为碰撞传感器或行程开关，所述非接触式传感器为红外传感器或超声传感器。
4.如权利要求3所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在干，所述驱动机传感模块还包括用于检测所述驱动模块的传感器，当所述驱动模块为电机时，所述检测驱动模块的传感器为可以检测电机电流的电流传感器；或者，所述随动机具有随动轮，所述随动机传感模块还包括位于随动轮上的检测元件， 用以检测所述随动轮的转动状态；或者，所述清洁模块包括盘刷或/和刮条，和喷液装置及各自的驱动电机，所述随动机传感模块包括用于检测所述驱动电机的电流来获得盘刷状态或/和刮条状态及喷液装置状态的电流传感器；或者，所述随动机传感模块包括位于喷液装置上用于检测清洁液是否用完的光电传感ο
5.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在干，所述遥控信号发射装置包括按键、第一信号处理单元和第一信号发送单元，所述第一信号处理单元与所述按键相连，对所述按键的信息进行处理并经由所述第一信号发送单元发送出去；所述遥控信号接收装置包括第二信号接收单元和第二信号处理单元，所述第二信号接收单元用以接收所述遥控信号发射装置发送的遥控信号，所述第二信号处理单元用以处理所述遥控信号，并发送给所述驱动机处理模块；所述遥控信号发射装置发射红外信号、无线电信号或蓝牙信号。
6.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在干，所述驱动机还包括报警模块，所述报警模块与所述驱动机处理模块相连接；所述报警模块包括显示单元、语音单元和/或发光单元。
7.ー种基于权利要求1所述的擦玻璃机器人控制系统的控制方法，驱动机带动随动机移动，在移动过程中，控制随动机中的清洁模块工作；其特征在干，所述控制方法还包括以下过程当所述驱动机接收到ー遥控信号发射装置发射的遥控信号吋，根据所述遥控信号执行相应的动作。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在干，如果遥控信号为一行走指令，所述驱动机带动所述随动机按照所述行走指令的要求移动；所述行走指令为具体的行走模式，所述行走模式包括正/反向直行、正/反向直行预定长度、正/反向转弯、正/反向按预定角度转弯。
9.如权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤在移动过程中检测是否遇到障碍物，如果遇到障碍物，所述驱动机报警；或者，在移动过程中，如果随动机检测到障碍物，由随动机将障碍物信息发送给驱动机；或者，在移动过程中如果遇到障碍物，所述驱动机移动以避开所述的障碍物，直到检测不到障碍物，驱动机不再报警；或者，在移动过程中如果遇到障碍物，具体通过以下步骤避开所述的障碍物步骤1，由所述遥控信号发射装置发送转弯指令给所述驱动机；步骤2，所述驱动机根据所述转弯指令改变移动方向；步骤3，检测驱动机是否报警，如果仍然报警，则转向步骤1，如果不再报警，保持当前的移动方向移动；或者，在避开所述障碍物的移动过程中，如果在预定时间内仍然检测到障碍物，则停止移动，并控制清洁模块停止工作。
10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在干，如果遥控信号为清洁模块的操作指令，所述驱动机将该操作指令发送给所述随动机，由所述随动机按照操作指令控制清洁模块的工作；所述随动机将检测到的清洁模块的工作状态发送给所述驱动机，如果所述清洁模块的工作状态异常，则所述驱动机报警；当所述驱动机报警，所述遥控信号发射装置发送停止工作指令给所述驱动机，所述驱动机将该停止工作指令发送给所述随动机，由所述随动机控制清洁模块停止工作。
全文摘要
一种擦玻璃机器人的控制系统及其控制方法，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，在所述驱动机和所述随动机内分别设有极性相反的磁铁，以使所述随动机跟随所述驱动机移动；所述随动机包括清洁模块；其特征在于，还包括遥控信号发射装置，所述驱动机包括驱动机处理模块、遥控信号接收装置、驱动模块及与其连接的第一行走模块；所述驱动机处理模块与所述遥控信号接收装置和所述驱动模块相连接，处理遥控信号接收装置接收的由遥控信号发射装置发射的信号。通过本发明提供的擦玻璃机器人的控制系统及其控制方法，可以实现人为操控擦玻璃机器人进行工作，使擦拭玻璃更加轻松方便，安全可靠，并且能够提高擦玻璃的效率。
文档编号A47L1/02GK102591338SQ201110020019
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者汤进举 申请人:泰怡凯电器(苏州)有限公司