立杆清洁装置及其控制方法、计算机可读存储介质与流程

文档序号:32523886发布日期:2022-12-13 20:28阅读:45来源:国知局
立杆清洁装置及其控制方法、计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及清洁设备技术领域,更具体地,涉及一种立杆清洁装置及其控制方法、计算机可读存储介质。


背景技术:

2.在相关技术中,立杆清洗需要人工手持喷枪清洗,此方法清洗范围有限,作业效率低,且劳动强度大,成本高,工人在高空作业还存在安全隐患。


技术实现要素:

3.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立杆清洁装置的控制方法,所述控制方法能够使立杆清洁装置自动进行避障清洁。
4.本发明的另一个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
5.本发明的另一个目的在于提出一种立杆清洁装置,能实现上述控制方法。
6.本发明的另一个目的在于提出一种立杆清洁装置。
7.根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法,所述立杆清洁装置包括执行组件,所述执行组件包括基座、第一臂组件和第二臂组件,所述第一臂组件安装于所述基座,所述第一臂组件相对于所述基座沿上下方向可移动、沿水平方向可伸缩且绕水平轴线可转动,所述第二臂组件与所述第一臂组件相连,所述第二臂组件的副臂相对于主臂沿上下方向可移动且绕竖直轴线可转动,所述第二臂组件设有用于清洁立杆的清洁部,所述控制方法包括:确定所述立杆周围环境的障碍物信息;根据所述立杆周围环境的障碍物信息进行避障规划,获得避障规划路径;控制所述第一臂组件和第二臂组件按照所述避障规划路径运动,以使所述清洁部运动至目标清洁位置,并控制所述清洁部执行清洁工作。
8.根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法,能够根据立杆周围环境的障碍物信息获得避障规划路径,并根据避障规划路径控制清洁部运动,以自动完成对立杆的清洁作业,并自动有效避开障碍物,可以减少人工操作,降低了人工劳动强度,提高作业效率,且清洁高度不受人工限制。
9.另外,根据本发明上述实施例的立杆清洁装置的控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
10.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆三面均有障碍物时,确定所述障碍物的最高点,并根据所述障碍物的最高点确定所述目标清洁位置。
11.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆两侧面有障碍物时,确定所述立杆的底部位置,并根据所述立杆的底部位置确定所述目标清洁位置。
12.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控
制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆正面和单侧面有障碍物时,确定所述障碍物的最高点,并根据所述障碍物的最高点确定所述目标清洁位置。
13.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆单侧面有障碍物时,确定所述立杆的底部位置,并根据所述立杆的底部位置确定所述目标清洁位置。
14.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆正面有障碍物时,确定所述障碍物的最高点,并根据所述障碍物的最高点确定所述目标清洁位置。
15.根据本发明的一些实施例,在确定所述立杆周围环境的障碍物信息之后,所述控制方法还包括:在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆背面有障碍物时,确定所述立杆的底部位置,并根据所述立杆的底部位置确定所述目标清洁位置。
16.根据本发明的一些实施例,在根据所述立杆周围环境的障碍物信息确定所述立杆周围无障碍物时,所述控制方法还包括:确定所述立杆的底部位置,并根据所述立杆的底部位置确定所述目标清洁位置。
17.根据本发明的一些实施例,在根据所述立杆的底部位置确定所述目标清洁位置之后,控制所述清洁部执行清洁工作,包括:控制所述第一臂组件沿所述基座上下运动,以通过所述第二臂组件带动所述清洁部对所述立杆进行竖直清洁。
18.根据本发明的一些实施例,在所述立杆正面有障碍物时,控制所述第一臂组件和第二臂组件按照所述避障规划路径运动,包括:优先控制所述第一臂组件绕开障碍物,并在所述第一臂组件无法绕开障碍物时,控制所述第二臂组件中的至少一个副臂向上运动以带动所述清洁部对立杆侧面进行清洁。
19.根据本发明的一些实施例,在所述立杆单侧面有障碍物时,控制所述第一臂组件和第二臂组件按照所述避障规划路径运动,包括:优先控制所述第二臂组件绕开障碍物,并在所述第二臂组件无法绕开障碍物时,控制所述第一臂组件旋转,以避让所述障碍物。
20.根据本发明实施例的计算机可读存储介质,其上存储有立杆清洁装置的控制程序,该立杆清洁装置的控制程序被处理器执行时实现根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法。
21.根据本发明实施例的立杆清洁装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的立杆清洁装置的控制程序,所述处理器执行所述控制程序时,实现根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法。
22.根据本发明实施例的立杆清洁装置,包括:执行组件,所述执行组件用于清洁立杆;识别组件,所述识别组件用于识别立杆及障碍物;控制组件,所述识别组件和所述执行组件分别与所述控制组件连接,且所述控制组件用于根据所述识别组件的识别结果控制所述执行组件运动,以避让障碍物及清洁立杆。
23.根据本发明的一些实施例,所述执行组件包括:基座;第一臂组件,所述第一臂组件安装于所述基座且相对于所述基座沿上下方向可移动;第二臂组件,所述第二臂组件与所述第一臂组件相连且相对于所述第一臂组件可活动,所述第二臂组件设有用于清洁立杆的清洁部。
24.根据本发明的一些实施例,所述第一臂组件包括可伸缩连接的第一臂部和第二臂
部,所述第一臂部与所述基座相连且沿所述基座可上下移动,所述第二臂部与所述第二臂组件连接。
25.根据本发明的一些实施例,所述基座设有上下方向延伸的第一导轨,所述第一臂部设有与所述第一导轨滑动配合的第二导轨,所述基座还设有检测组件,所述检测组件用于检测所述第二导轨的位置。
26.根据本发明的一些实施例,所述立杆清洁装置还包括旋转驱动件,所述旋转驱动件连接所述第一臂组件和所述基座,所述旋转驱动件用于驱动所述第一臂组件相对于所述基座绕水平轴线转动。
27.根据本发明的一些实施例,所述第二臂组件包括:主臂,所述主臂与所述第一臂组件相连,且所述主臂垂直于所述第一臂组件延伸;两个副臂,两个所述副臂分别与所述主臂的两端可转动连接,所述主臂和所述副臂中至少一个朝向立杆的一侧设有所述清洁部。
28.根据本发明的一些实施例,所述主臂和所述副臂中的至少一个朝向立杆的一侧设有接近开关。
29.根据本发明的一些实施例,至少两个所述接近开关设于所述主臂且沿上下方向间隔布置,和/或至少两个所述接近开关设于所述主臂且沿所述主臂的长度方向间隔布置。
30.根据本发明的一些实施例,所述副臂相对于所述主臂沿上下方向可移动。
31.根据本发明的一些实施例,所述主臂与所述第一臂组件绕水平轴线可转动连接。
32.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
33.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:
34.图1是根据本发明实施例的立杆清洁装置的结构示意图;
35.图2是根据本发明实施例的立杆清洁装置的部分结构俯视图;
36.图3是根据本发明实施例的立杆清洁装置的自动避障控制策略图;
37.图4是根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法流程图;
38.图5是根据本发明实施例的立杆清洁装置的目标清洁位置的确定方法流程图;
39.图6是根据本发明实施例的立杆清洁装置在无障碍物时的清洁示意图;
40.图7是根据本发明实施例的立杆清洁装置在正面有障碍物时的一个清洁示意图,其中,左侧副臂所对应的两个弧形杆分别表示副臂上下移动前后弧形杆所在高度;
41.图8是根据本发明实施例的立杆清洁装置在侧面有障碍物时的一个清洁示意图,其中,每个副臂所对应的两个弧形杆分别表示第一臂组件转动前后弧形杆所在高度。
42.附图标记:
43.立杆清洁装置100;立杆200;障碍物300;
44.执行组件10;基座11;第一臂组件12;第一臂部121;第二臂部122;拖链123;第二臂组件13;主臂131;副臂132;转台133;清洁部14;弧形杆15;
45.识别组件20;接近开关30;旋转驱动件40;第一检测组件41;第二检测组件42;第一导轨31;第二导轨32。
具体实施方式
46.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。
47.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
48.在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征,“多个”的含义是两个或两个以上,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
49.下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的立杆清洁装置100。
50.参照图1-图8所示,根据本发明实施例的立杆清洁装置100可以包括:执行组件10、识别组件20和控制组件(未示出)。
51.具体而言,执行组件10用于清洁立杆200。例如,执行组件10可以向外喷水、清洁剂、高压气体等,以对处于喷洒区域的立杆200进行清洁。
52.识别组件20用于识别立杆200及障碍物300。例如,识别组件20可以包括定位传感器,如激光雷达,来进行立杆200和障碍物300定位,识别立杆200和障碍物300类别;再例如,识别组件20可以包括视觉识别传感器,如视觉相机,通过拍摄立杆200周边环境的图像信息,并对图像信息进行处理,以识别立杆200及障碍物300并确定立杆200和障碍物300的空间位置;或者识别组件20可以同时包括定位传感器和视觉识别传感器,二者配合识别以达到更精确的识别结果。
53.此外,识别组件20和执行组件10分别与控制组件连接,并且控制组件用于根据识别组件20的识别结果控制执行组件10运动,以避让障碍物300及清洁立杆200。
54.例如,控制组件可以包括智能控制单元和主控制单元,识别组件20将立杆200和障碍物300的空间位置信息实时传输到智能控制单元,智能控制单元可以对识别组件20所传输的数据进行处理,并将规划好的避障路径实时传输到主控制单元,主控制单元控制执行单元运动,完成避障。执行组件10的运动方式可以根据实际情况灵活设置,例如可以包括水平伸缩、上下移动、旋转等方式中的至少一种。
55.由此,立杆清洁装置100可以自动对立杆200进行清洁,并能自动有效避开立杆200上的障碍物300,整个工作过程无需人工手持执行组件10进行清洁,清洁效率高,降低了人工劳动强度,避免出现高空作业风险。并且,与人工相比,执行组件10可以运动,以移动至更大范围,如实现更高区域的清洁作业,清洁高度不受人工可操作范围限制。
56.需要说明的是,在本发明的实施例中,立杆200需做广义理解,指所有需要进行清洁的直立的杆状结构,包括但不限于路灯杆、电线杆、广告牌杆等;障碍物300可以为安装于立杆200的物体或位于立杆200附近的物体,如低处的灌木、中间的电控箱、树枝、高处的指
示牌、广告牌等。
57.根据本发明实施例的立杆清洁装置100,通过识别组件20识别立杆200和障碍物300,并根据识别结果控制执行组件10对立杆200进行清洁并避让障碍物300,可以自动进行立杆200清洁作业,以及自动有效避开障碍物300,减少人工操作,降低了人工劳动强度,提高了作业效率,且清洁高度不受人工限制。
58.下面结合附图描述根据本发明一些实施例的执行组件10的具体结构。
59.在本发明一些实施例中,如图1和图2所示,执行组件10包括:基座11、第一臂组件12和第二臂组件13。其中,基座11可以为第一臂组件12和第二臂组件13提供稳定支撑,例如基座11可以为放置于地面的座体,或者可以为可移动的作业车车体等。第一臂组件12安装于基座11,第二臂组件13与第一臂组件12相连,第二臂组件13设有用于清洁立杆200的清洁部14。例如,清洁部14可以为清洗喷头、清洁刷等。
60.并且第一臂组件12相对于基座11沿上下方向可移动,第二臂组件13相对于第一臂组件12可活动,如旋转、上下移动、抓取等。由此,通过第一臂组件12可以带动第二臂组件13以及第二臂组件13上的清洁部14上下移动,以实现立杆200高度方向上不同位置的清洁,同时利于避让障碍物300,通过第二臂组件13相对于第一臂组件12活动,可以较小范围内调节清洁部14的位置,以调节清洁部14与立杆200的距离、清洁强度等,以及避让立杆200上的障碍物300。通过第一臂组件12和第二臂组件13配合能够实现更丰富的运动状态,实现更灵活的避障效果,满足多样化环境的避障需求。
61.根据本发明的一些实施例,如图1-图3所示,第一臂组件12相对于基座11沿上下方向可移动、沿水平方向可伸缩且绕水平轴线可转动,以实现多维度运动,便于进行立杆200清洁和避让障碍物300。第二臂组件13包括与第一臂组件12相连的主臂131和设于主臂131的副臂132,副臂132相对于主臂131可以上下移动以及绕竖直轴线可转动,以与第一臂组件12的动作配合,更精准地完成避障和清洁,满足多环境下的避障清洁。
62.在本发明的一些实施例中,如图1和图3所示,第一臂组件12包括第一臂部121和第二臂部122,第一臂部121和第二臂部122可伸缩连接,其中,第一臂部121与基座11相连,且第一臂部121沿基座11可上下移动,第二臂部122与第二臂组件13连接。以带动第二臂组件13相对于基座11上下移动和沿第一臂组件12长度方向(如水平方向)移动。例如,在初始状态下,通过第一臂组件12伸长,使第二臂组件13移动至立杆200附近,以便于对立杆200进行清洁;在无障碍物300时,如图6所示,通过第一臂部121沿基座11上下移动,可以实现立杆200高度方向上各个位置的清洁;在有障碍物300时,可以通过第一臂组件12缩短,然后第一臂部121沿基座11上下移动以越过障碍物300,完成避障后,第一臂组件12再伸长以继续进行清洁。
63.在一些具体实施例中,如图1所示,第一臂组件12还可以包括拖链123,通过液压驱动在拖链123上伸缩,实现第二臂部122相对于第一臂部121的伸缩移动。
64.在一些具体实施例中,如图1和图3所示,基座11设有上下方向延伸的第一导轨31,第一臂部121设有第二导轨32,第二导轨32与第一导轨31滑动配合,以实现第一臂组件12的上下移动。例如,第一导轨31可以具有轨道槽,第二导轨32可以位于轨道槽内并沿轨道槽可移动。
65.此外,继续参照图1所示,基座11还可以设有第一检测组件41,第一检测组件41用
于检测第二导轨32的位置。控制组件可以根据第一检测组件41的检测结果控制第二导轨32移动,使避障和清洁动作控制更精准。
66.在一些具体实施例中,如图1和图3所示,立杆清洁装置100还包括旋转驱动件40,旋转驱动件40连接第一臂组件12和基座11,旋转驱动件40用于驱动第一臂组件12相对于基座11绕水平轴线转动,以实现更丰富的避障动作,满足更多样化环境的避障需求,例如在仅通过第一臂组件12伸缩无法避障时,如图8所示,控制组件可以控制旋转驱动件40驱动第一臂组件12旋转进行避障。
67.例如在包括第一导轨31和第二导轨32的实施例中,旋转驱动件40可以安装于第二导轨32,第一臂部121安装于旋转驱动件40,第二导轨32沿上下移动可带动旋转驱动件40和第一臂组件12上下移动,旋转驱动件40能够驱动相连的第一臂部121绕水平轴线转动,进而相对于基座11转动。
68.例如,可以实现第一臂组件12及相连的第二臂组件13在
±
90
°
范围内旋转,其中,旋转角度为0
°
时,第二臂组件13的副臂132和主臂131位于同一水平面,即两个副臂132的水平高度相同。
69.在一些实施例中,旋转驱动件40可以包括旋转编码器,旋转编码器能够将第一臂组件12的角度信息反馈到控制组件,控制组件可以根据接收到的角度信息控制第一臂组件12旋转。
70.根据本发明的一些实施例,如图1-图3所示,第二臂组件13包括:主臂131和两个副臂132。其中,主臂131与第一臂组件12相连,且主臂131垂直于第一臂组件12延伸,两个副臂132分别与主臂131的两端可转动连接,以实现对立杆200的抓取动作,并且便于在立杆200侧面有障碍物300时,通过副臂132转动避让障碍物300。
71.例如图2所示,在初始状态下第一臂组件12沿前后方向延伸,主臂131沿左右方向延伸,副臂132相对于主臂131绕竖直轴线可转动,以使副臂132和主臂131之间夹角在90
°
~180
°
之间可调。
72.具体地,在初始状态下,控制组件可以控制两个副臂132张开与主臂131呈180
°
,然后第一臂组件12伸长至主臂131临近立杆200,然后两个副臂132转动至与主臂131呈90
°
,实现对立杆200的抓取,清洁部14距离立杆200较近,以保证对立杆200的清洁效果。在立杆200侧面有障碍物300时,可以控制障碍物300所在侧面对应的副臂132张开,以避免第一臂组件12带动第二臂组件13上下移动的过程中副臂132与障碍物300产生位置干涉,实现避障功能。
73.主臂131和副臂132中的至少一个朝向立杆200的一侧设有清洁部14,以便于清洁部14对立杆200进行清洁。例如在如图2所示的示例中,主臂131和两个副臂132均设有多个清洁部14,第二臂组件13对立杆200形成三面环抱,实现对立杆200的抓取,清洁部14在向外喷清洁介质时,清洁介质呈辐射状喷出,以对立杆200周向上四面均能起到清洁作用,避免存在清洁死角。
74.在本发明的一些实施例中,如图2所示,主臂131和副臂132中的至少一个朝向立杆200的一侧设有接近开关30。接近开关30可以用来辅助识别组件20判断第二臂组件13是否触碰到障碍物300,以便于在接近障碍物300时控制对应的主臂131或副臂132停止继续移动,以实现更精准的避障功能。其中设于副臂132的接近开关30用于检测是否触碰到侧面障
碍物300,设有主臂131的接近开关30用于检测是否触碰到正面障碍物300,设于主臂131的接近开关30还可以用于在第一臂组件12伸缩过程中避免主臂131撞击正面障碍物300。
75.当然,在一些实施例中,如图1所示,立杆清洁装置100还可以包括第二检测组件42,第二检测组件42可以用于检测第一臂组件12伸缩的长度,以便于控制组件对第一臂组件12的伸缩进行控制,实现避障和清洁功能。
76.此外,在一些实施例中,立杆清洁装置100还可以包括遥控组件,通过遥控组件可以实现人工远程操控。在该模式下,通过接近开关30可以避免人工误操作导致第二臂组件13碰撞障碍物300或碰撞立杆200。
77.为了实现更佳的检测效果,如图2所示,至少两个接近开关30设于主臂131,并且至少两个接近开关30沿主臂131的长度方向间隔布置,例如图2所示沿左右方向间隔排布,以在更大范围内进行检测,实现更全面的避障效果。
78.在一些具体实施例中,至少两个接近开关30设于主臂131,并且至少两个接近开关30沿上下方向间隔布置。以使最上侧的接近开关30距离主臂131的上表面较近,在主臂131向上移动的过程中,该接近开关30能够及时检测主臂131的上表面是否接近障碍物300,是否存在撞击风险,以便于及时做出上移避障措施;最下侧的接近开关30距离主臂131的下表面较近,在主臂131向下移动的过程中,该接近开关30能够及时检测主臂131的下表面是否接近障碍物300,是否存在撞击风险,以便于及时做出下移避障措施。
79.根据本发明的一些实施例,如图2所示,主臂131朝向立杆200的一侧设有弧形杆15,且副臂132朝向立杆200的一侧设有弧形杆15,弧形杆15沿立杆200的周向延伸,以使第二臂组件13的三个弧形杆15能够环绕立杆200的周向布置,各个区域与立杆200的外周面间距更均匀。清洁部14可以设于弧形杆15,以使清洁部14与立杆200间距较小,且多个清洁部14与立杆200的间距均匀,有利于实现更均匀的清洁效果,便于主臂131和副臂132的位置控制,也便于增大清洁部14对立杆200外周面的可清洁范围。
80.需要说明的是,在副臂132相对于主臂131上下移动的实施例中,可以是副臂132上的弧形杆15上下移动,也可以是整个副臂132相对于主臂131上下移动,这都在本发明的保护范围之内。
81.在本发明的一些实施例中,如图2和图7所示,副臂132相对于主臂131沿上下方向可移动。在立柱正面有障碍物300时,通过副臂132相对于主臂131上下移动,可以对立柱上与障碍物300处于同一高度的侧面进行清洁,清洁更全面,而避免主臂131与障碍物300干涉。
82.在一些实施例中,副臂132相对于主臂131在上极限位置和下极限位置之间可移动,其中在上极限位置时副臂132位于主臂131上方,在下极限位置时副臂132位于主臂131下方。由此,在由上向下清洁立杆200并遇到正面障碍物300时,可以通过副臂132相对于主臂131向下移动以清洁立柱侧面;在由下向上清洁立杆200并遇到正面障碍物300时,可以通过副臂132相对于主臂131向上移动以清洁立柱侧面,能够满足更多的清洁方式需求。
83.根据本发明的一些实施例,如图2所示,主臂131与第一臂组件12绕水平轴线可转动连接,例如主臂131通过转台133与第一臂组件12连接。通过主臂131相对于第一臂组件12转动,可以带动副臂132绕水平轴线转动,从而调节副臂132上清洁部14与立杆200外周面的间距,以调节清洁效果。例如在两个副臂132高度一致时,副臂132上清洁部14与立杆200外
周面的间距最大,能够实现更大的清洁范围;主臂131相对于第一臂组件12转动使两个副臂132高度存在差异时,副臂132上清洁部14与立杆200外周面的间距减小,能够实现更大的清洁力度。
84.下面结合附图描述根据本发明第二方面实施例的立杆清洁装置的控制方法。
85.需要说明的是,根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法可以用于根据本发明实施例的立杆清洁装置100,也可以用于其他立杆清洁装置;根据本发明实施例的立杆清洁装置100可以采用根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法,也可以采用其他控制方法。
86.为了使描述更清楚,下面以根据本发明实施例的立杆清洁装置100为例,描述根据本发明实施例的立杆清洁装置的控制方法。
87.如图1-图3所示,立杆清洁装置100包括执行组件10,执行组件10包括基座11、第一臂组件12和第二臂组件13。第一臂组件12安装于基座11,第一臂组件12相对于基座11沿上下方向可移动、沿水平方向可伸缩且绕水平轴线可转动。第二臂组件13与第一臂组件12相连,第二臂组件13包括主臂131和副臂132,第二臂组件13的副臂132相对于主臂131沿上下方向可移动且绕竖直轴线可转动,第二臂组件13设有用于清洁立杆200的清洁部14。
88.如图4所示,根据本发明实施例的立杆清洁装置100的控制方法包括以下步骤:
89.s1:确定立杆200周围环境的障碍物300信息;
90.s2:根据立杆200周围环境的障碍物300信息进行避障规划,获得避障规划路径;
91.s3:控制第一臂组件12和第二臂组件13按照避障规划路径运动,以使清洁部14运动至目标清洁位置,并控制清洁部14执行清洁工作。
92.例如,可以通过定位传感器或视觉识别传感器等识别组件20识别周围环境的空间信息,控制组件以识别组件20装配位置为原点建立三维坐标系,通过算法,以到立杆200最短距离的姿态为主臂131的初始位置,再确定清洁部14的目标清洁位置及抓取姿态。通过第一臂组件12上下移动、水平伸缩、绕水平轴线转动,通过副臂132相对于主臂131上下移动、绕竖直轴线转动,可以实现清洁部14在三维空间的灵活移动,以实现避障,并且保证对立杆200进行充分清洁。
93.根据本发明实施例的立杆清洁装置100的控制方法,能够根据立杆200周围环境的障碍物300信息获得避障规划路径,并根据避障规划路径控制清洁部14运动,以自动完成对立杆200的清洁作业,并自动有效避开障碍物300,可以减少人工操作,降低了人工劳动强度,提高作业效率,且清洁高度不受人工限制。
94.根据本发明的一些实施例,如图3和图5所示,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200三面均有障碍物300时,确定障碍物300的最高点,并根据障碍物300的最高点确定目标清洁位置。
95.在立杆200三面有障碍物300时,主臂131和副臂132均存在撞击障碍物300风险,通过将障碍物300的最高点作为目标清洁位置,可以使清洁部14有效避开三面障碍物300。
96.例如,可以控制第一臂组件12和第二臂组件13运动,以使清洁部14运动至障碍物300的上方,然后可以控制第一臂组件12向上移动带动第二臂组件13向上移动,实现避障,防止第二臂组件13的清洁部14与障碍物300碰撞。
97.根据本发明的一些实施例,如图3和图5所示,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200两侧面有障碍物300时,确定立杆200的底部位置,并根据立杆200的底部位置确定目标清洁位置。
98.在立杆200两侧面有障碍物300时,主臂131不存在撞击障碍物300风险,通过将立杆200的底部位置作为目标清洁位置,可以使主臂131上的清洁部14能够对与障碍物300处于同一高度的正面区域进行清洁,而两个副臂132则可以展开,以避让侧面的障碍物300。
99.根据本发明的一些实施例,如图3和图5所示,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200正面和单侧面有障碍物300时,确定障碍物300的最高点,并根据障碍物300的最高点确定目标清洁位置。
100.在立杆200正面和其中一个侧面有障碍物300时,正面和该侧面存在撞击障碍物300风险,另一个侧面不存在撞击障碍物300风险,通过将障碍物300的最高点作为目标清洁位置,可以完成主臂131和其中一个副臂132避障。此外,另一个无障碍物300的侧面对应的副臂132可以由目标清洁位置向下移动,以实现该侧面的清洁。
101.根据本发明的一些实施例,如图3和图5所示,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200单侧面有障碍物300时,确定立杆200的底部位置,并根据立杆200的底部位置确定目标清洁位置。
102.当立杆200单侧面有障碍物300时,该侧面有撞击障碍物300风险,正面和另一个侧面不存在撞击障碍物300风险,通过将立杆200底部位置作为目标清洁位置,可以完成正面和另一个无障碍物300的侧面清洁,此时有障碍物300的侧面对应的副臂132可以张开,以避让障碍物300。
103.参照图1-图5所示,在立杆200单侧面有障碍物300时,步骤s3中控制第一臂组件12和第二臂组件13按照避障规划路径运动,可以包括:优先控制第二臂组件13绕开障碍物300,并在第二臂组件13无法绕开障碍物300时,控制第一臂组件12旋转,以避让障碍物300。
104.例如,在一些实施例中,第二臂组件13的副臂132相对于主臂131绕可旋转,以展开和抓取。在立杆200单侧面有障碍物300时,优先控制该侧面对应的副臂132可以相对于主臂131转动展开,以避让障碍物300,从而在第一臂组件12带动第二臂组件13向上移动时,该副臂132可以绕过障碍物300并移动至障碍物300上方。
105.若第二臂组件13无法绕开障碍物300,如障碍物300在前后方向上延伸尺寸较大,副臂132展开后向上移动依然会与障碍物300干涉,则可以控制第一臂组件12旋转,如绕水平轴线旋转,如图8所示,从而调节两个副臂132的高度差,以使副臂132能够与障碍物300高度上错开以实现避障。具体地,可以控制副臂132展开并控制第一臂组件12收缩,使第二臂组件13远离立杆200;然后第一臂组件12绕水平轴线旋转,以带动有障碍物300一侧的副臂132转动至高于无障碍物300一侧的副臂132,以使由障碍物300一侧的副臂132高于障碍物300;然后第一臂组件12伸长,使第二臂组件13靠近立杆200;再控制副臂132抓取立杆200,完成避障,此时第一臂组件12可以向上移动以带动第二臂组件13上移,对立杆200进行竖直清洁。
106.根据本发明的一些实施例,如图1-图3和图5,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200正面有障碍物300时,确定障碍物300的最高点,并根据障碍物300的最高点确定目标清洁位置。
107.当立杆200正面有障碍物300时,主臂131有撞击障碍物300风险,两副臂132不存在撞击障碍物300风险,通过将障碍物300的最高点作为目标清洁位置,可以完成正面避障,此时两个副臂132可以相对于主臂131向下移动,以对与障碍物300处于同一高度的侧面区域进行清洁。
108.在一些实施例中,如图1-图3和图5所示,在立杆200正面有障碍物300时,步骤s3中控制第一臂组件12和第二臂组件13按照避障规划路径运动,可以包括:优先控制第一臂组件12绕开障碍物300,并在第一臂组件12无法绕开障碍物300时,控制第二臂组件13中的至少一个副臂132向上运动以带动清洁部14对立杆200侧面进行清洁。
109.例如,在一些实施例中,可以通过第一臂组件12收缩,使主臂131和正面的障碍物300在水平方向上错开;然后第一臂组件12向上移动,直至主臂131高于正面障碍物300的最高点;然后第一臂组件12可以伸长,使第二臂组件13能够靠近立杆200,实现对立杆200的抓取。
110.若第一臂组件12无法绕开正面障碍物300,例如第一臂组件12收缩至极限位置时,依然无法使主臂131和正面的障碍物300错开,如图7所示可以控制第二臂组件13中的副臂132向上运动,以带动清洁部14对立杆200侧面进行清洁。需要说明的是,向上移动的副臂132为无障碍物300侧面对应的副臂132,若其中一个侧面也有障碍物300,则仅控制其中一个副臂132向上运动,若两个侧面均无障碍物300,则控制两个副臂132均向上运动。
111.根据本发明的一些实施例,如图5所示,在确定立杆200周围环境的障碍物300信息之后,控制方法还包括:在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200背面有障碍物300时,确定立杆200的底部位置,并根据立杆200的底部位置确定目标清洁位置。
112.由于第二臂组件13包括主臂131和两个副臂132,对立杆200形成三面包围,因此立杆200背面有障碍物300时,第二臂组件13与障碍物300无碰撞风险,可以将立杆200的底部位置作为目标清洁位置,使第二臂组件13的清洁部14能够从底部开始对立杆200进行清洁。
113.当然,在一些实施例中,清洁部14喷出的清洁介质呈扩散状喷洒至立杆200表面,因此第二臂组件13的三面包围结构依然可以实现对立杆200背面的清洁,保证清洁全面彻底,且第二臂组件13移动不会受背面障碍物300的干涉。
114.根据本发明的一些实施例,如图5所示,在根据立杆200周围环境的障碍物300信息确定立杆200周围无障碍物300时,控制方法还包括:确定立杆200的底部位置,并根据立杆200的底部位置确定目标清洁位置。立杆200周围无障碍物300时,可以从立杆200的底部位置向上逐渐清洁,无需进行避障。
115.在一些实施例中,如1和图6所示,在根据立杆200的底部位置确定目标清洁位置之后,步骤s3中的控制清洁部14执行清洁工作,可以包括:控制第一臂组件12沿基座11上下运动,以通过第二臂组件13带动清洁部14对立杆200进行竖直清洁。从而保证对立柱高度方向上各个区域进行自动全面清洁,保证清洁效果和清洁效率。
116.根据本发明第三方面实施例的计算机可读存储介质,其上存储有立杆清洁装置
100的控制程序,该立杆清洁装置100的控制程序被处理器执行时实现根据本发明第二方面实施例的立杆清洁装置100的控制方法。
117.由于根据本发明第二方面实施例的立杆清洁装置100的控制方法具有上述有益的技术效果,因此根据本发明实施例的计算机可读存储介质,能够根据立杆200周围环境的障碍物300信息获得避障规划路径,并根据避障规划路径控制清洁部14运动,以自动完成对立杆200的清洁作业,并自动有效避开障碍物300,可以减少人工操作,降低了人工劳动强度,提高作业效率,且清洁高度不受人工限制。
118.根据本发明第三方面实施例的立杆清洁装置100,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的立杆清洁装置100的控制程序,处理器执行控制程序时,实现根据本发明第二方面实施例的立杆清洁装置100的控制方法。
119.由于根据本发明第二方面实施例的立杆清洁装置100的控制方法具有上述有益的技术效果,因此根据本发明实施例的立杆清洁装置100,能够根据立杆200周围环境的障碍物300信息获得避障规划路径,并根据避障规划路径控制清洁部14运动,以自动完成对立杆200的清洁作业,并自动有效避开障碍物300,可以减少人工操作,降低了人工劳动强度,提高作业效率,且清洁高度不受人工限制。
120.下面参考附图详细描述根据本发明的一个具体实施例的立杆清洁装置100及其控制方法,值得理解的是,下述描述只是示例性说明,而不能理解为对发明的限制。
121.如图1-图3所示,根据本发明实施例的立杆清洁装置100包括执行组件10、识别组件20和控制组件。执行组件10包括基座11、第一臂组件12和第二臂组件13,第一臂组件12通过第二导轨32与基座11的第一导轨31可上下滑动配合,第一臂组件12通过旋转驱动件40与第二导轨32绕水平轴线可
±
90
°
转动,且第一臂组件12沿水平方向可伸缩。基座11上设有检测第二导轨32位置的第一检测组件41,第一臂组件12上设有检测第一臂组件12长度的第二检测组件42。第二臂组件13包括主臂131和两个副臂132(如电动推杆),副臂132相对于主臂131能实现90
°
~180
°
旋转,实现展开和抓取,且副臂132相对于主臂131能上下移动,主臂131相对于第一臂组件12绕水平轴线可旋转。主臂131和副臂132上均设有清洁部14和接近开关30。控制组件包括智能控制单元和主控制单元,且控制组件可以通过识别组件20、旋转驱动件40、第一检测组件41、第二检测组件42和接近开关30等反馈数据进行数据处理和逻辑计算,精准控制执行组件10动作。
122.识别组件20作为感知源主动识别待清洁立杆200周边环境,将立杆200和障碍物300的空间位置信息实时传输到智能控制单元,智能控制单元对数据进行处理,并将规划好的避障路径实时传输到主控制单元,主控制单元通过控制执行组件10动作,完成避障。
123.以从下向上对立杆200进行清洁为例,立杆清洁装置100的工作过程如下,根据以下描述,从上向下清洁立杆200的工作过程对本领域技术人员而言是可以理解的。
124.在进行清洁作业前,识别组件20识别周围环境的空间信息,控制组件以识别组件20为原点建立三维坐标系,通过算法,以到立杆200最短距离的姿态为主臂131的初始位置;
125.确定立杆200底部正面和两侧面均无障碍物300,以立杆200底部位置为清洁底部,控制第二臂组件13靠近清洁底部抓取立杆200,然后控制第一臂组件12向上移动并带动第二臂组件13上移,第二臂组件13的清洁部14对立杆200进行无障碍竖直清洁;
126.当向上移动至立杆200中部或上部有障碍物300时,控制第一臂组件12和第二臂组
件13运动以避障。其中:
127.确定立杆200正面和两侧面均有障碍物300时,控制第一臂组件12收缩后向上移动至障碍物300上方,之后第一臂组件12伸长以使第二臂组件13再次抓取立杆200;
128.确定立杆200两侧面有障碍物300时,控制两副臂132展开,第一臂组件12继续向上移动以避障同时进行正面清洁;
129.确定立杆200正面和其中一侧面有障碍物300时,控制第一臂组件12收缩后向上移动以避障,之后第一臂组件12伸长以使第二臂组件13再次抓取立杆200,之后无障碍物300一侧的副臂132可以向下移动以清洁与障碍物300高度相同的侧面区域;
130.确定立杆200仅正面有障碍物300时,控制第一臂组件12收缩后向上移动以避障,之后第一臂组件12伸长以使第二臂组件13再次抓取立杆200,之后副臂132可向下移动以清洁与障碍物300高度相同的侧面区域;
131.确定立杆200正面有障碍物300(仅正面有障碍物300,或正面和单侧面有障碍物300)且第一臂组件12收缩无法完成避障时,则控制无障碍物300的侧面对应的副臂132向上移动以进行清洁;确定立杆200仅单侧面有障碍物300时,控制有障碍物300的一侧副臂132张开,第一臂组件12继续向上移动以避障同时进行正面和另一侧面清洁;
132.确定仅单侧面有障碍物300且副臂132张开无法完成避障时,则控制第一臂组件12收缩,之后第一臂组件12绕水平轴线旋转以使有障碍物300侧的副臂132上升至与障碍物300错开,之后第一臂组件12伸长以使第二臂组件13再次抓取立杆200。
133.综上,根据本发明上述实施例的立杆清洁装置100,能够自动感知并确定立杆200周围障碍物300的位置以及规划避障路径,自动进行立杆200清洁,通过第一臂组件12、主臂131和副臂132结合,满足多种环境下的避障清洁,可以有效增加清洁高度、提高作业效率、智能自动避障、减少人工操作,提高智能化水平。
134.根据本发明实施例的立杆清洁装置100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。
135.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
136.在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“具体实施例”、“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。
137.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。
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