专利名称：擦玻璃机器人的移动控制方法及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于智能机器人技术领域，具体地说，涉及一种擦玻璃机器人的移动控制方法及其控制系统。
背景技术：
在日常生活中，对于小块的玻璃，人们一般使用抹布进行清洁擦洗，而大块玻璃以及窗户的外立面，通常使用杆式玻璃清洁擦进行清洁擦洗。然而，用杆式玻璃清洁擦清洁玻璃时，手臂容易疲劳，而且在擦试户外玻璃时，尤其对于高层建筑，操作过程十分危险。可见，擦洗外窗是家庭乃至城市的一大难题，既不安全又不易擦全、擦净。针对如上问题，目前出现了一种擦玻璃器，专利号为ZL200820080M7. 7。图1为现有擦玻璃器的结构简图，如图1所示，该玻璃器由完全相同的两个操作部分组成，每个操作部分又分别包括把手441、塑料板442和抹布444。把手441固定在塑料板442的一面， 抹布4固定在塑料板2的另一面，在塑料板442和抹布444之间固定有磁铁板443。当需要擦拭玻璃时，将擦玻璃器的两个操作部分分别置于待擦拭玻璃的两面，在两者磁铁板443 的磁性作用下，两者隔着待擦拭玻璃吸附在一起。使用者握持住处于待擦拭玻璃内侧的操作部分上的把手，通过对其移动，实现对待擦拭玻璃内侧的清洁。由于磁性作用，处于内侧的操作部分移动时会带动处于外侧的操作部分运动，从而将玻璃的外侧也擦拭干净了。上述技术方案，虽然有效解决了擦拭外窗时可能发生的不安全因素，但是该擦玻璃器需要通过人为地对位于玻璃内侧的操作部分进行操纵，从而引导位于玻璃外侧的操作部分工作，对于面积较大的待擦拭玻璃，使用者仍需要爬高爬低，劳动强度高且工作量大， 而且擦窗的过程随意性大，存在有些地方重复擦、有些地方漏擦的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，首先提供一种擦玻璃机器人的移动控制方法可以使擦玻璃机器人均勻的擦拭玻璃，不但可以擦拭玻璃以及玻璃四周窗框的位置，而且擦拭玻璃过程中能够躲避障碍物。其次，本发明还提供一种实现上述擦玻璃机器人的移动控制方法的控制系统。本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的一种擦玻璃机器人的贴边移动控制方法，包括以下具体步骤步骤SlOO 启动机器人；步骤Sl 15 机器人向前行走；步骤S120 如果机器人的控制单元收到机器人前端的传感单元的信号时，进入步骤 S130 ；步骤S130 机器人的行走单元旋转90° ；步骤S135 机器人贴边行走；步骤S140 如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S146 ；步骤S146 机器人通过驱动单元中两个驱动电机差动运转带动行走单元旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152 机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元收到侧面的传感子单元的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170步骤S175步骤S201步骤S205步骤S210步骤S215 回步骤S210 ；步骤S220 相对的位置；步骤S225步骤S230步骤S235 则，返回步骤S230 ；步骤S240步骤S245 则，返回步骤S240 ；步骤S250 机器人转入其它工作模式或结束工作。上述移动控制方法是先擦拭玻璃，再擦拭玻璃边框四周的位置。本发明还提供一种擦拭玻璃机器人的移动控制方法，具体包括如下步骤步骤S200 启动机器人； 机器人调整贴边； 机器人直行；
如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S220，否行走单元贴边行走；控制单元接收到前端的传感子单元发出的信号，进入步骤S201 ； 机器人的行走单元旋转90° ； 机器人调整贴边； 机器人直行；如果控制单元收到前端的传感子单元的信号，进入步骤S220，否则，返行走单元旋转90°，再通过驱动轮差动实现大转弯，达到与步骤S210机器人调整贴边； 机器人直行；如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S240，否 机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S250，否步骤S2O5步骤S2IO步骤S215 则，返回步骤S210 ；步骤S22O 相对的位置；步骤S225步骤S23O步骤S2； 5 回步骤S230 ；步骤S240步骤SM5 则，返回步骤S240 ；步骤SlOl行走单元旋转90°，再通过驱动轮差动实现大转弯，达到与步骤S210机器人调整贴边； 机器人直行；如果控制单元收到前端的传感子单元的信号，进入步骤S240，否则，返 机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S101，否 机器人的行走单元旋转90° ；
步骤S115 机器人向前行走；步骤S120 如果机器人的控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号时，进入步骤S130 ；步骤S130 机器人的行走单元旋转90° ；步骤S135 机器人贴边行走；步骤S140 如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S146 ； 步骤S146 机器人通过驱动单元中两个驱动电机差动运转带动行走单元旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152 机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元收到侧面的传感子单元的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170 行走单元贴边行走；步骤S175 控制单元接收到前端的传感子单元发出的信号，进入步骤S180 ；步骤S180:结束工作。在上述两种移动控制方法中，还包括以下步骤。在步骤SlOO和步骤Sl 15之间还包括步骤S105 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜；步骤SllO 控制单元收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态，进入步骤S115 ；在步骤S120和步骤S130之间还包括以下步骤步骤S121 控制单元接收前端的传感子单元的信号，如果控制单元判断机器人处于对边状态时，进入步骤S130 ；否则进入步骤S122 ；其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的左、右两侧传感器的信号；步骤S122 控制单元通过判断前端的传感子单元的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S121 ；步骤S122具体包括只有前端的传感子单元中的左侧传感器感测到信号时， 控制单元控制驱动单元使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元中的右侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。在步骤S140和步骤S146之间还包括以下步骤步骤S141 控制单元接收前端的传感子单元的信号，如果控制单元判断机器人处于对边状态时，进入步骤S146;否则，进入步骤S142;其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的传感子单元的左、右两侧传感器的信号；否则，进入步骤S142 ；步骤S142 控制单元通过判断前面的传感子单元的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S141 ；步骤S142具体包括只有前端的传感子单元中的左侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元中的右侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。
在步骤S146和步骤S152之间还包括以下步骤步骤S147 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜；步骤S148 控制单元收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态，进入步骤S152。在步骤S175与步骤S180或S201之间还包括以下步骤步骤S176 行走单元旋转90° ；步骤S177 机器人贴边行走；步骤S178 如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S180。在步骤S215和步骤S220之间还包括以下步骤步骤S216 机器人行走，行走方向与步骤S210方向相反；步骤S217 如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S220，否则，返回步骤S216 ；其中，机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元中的前端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使行走单元顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有侧面感应单元中的后端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转， 改变机器人的姿态；控制单元收到前端的端部传感子单元的信号是指控制单元同时接收到前端的端部传感子单元的左、右两边传感器的信号。本发明还提供一种擦玻璃机器人的贴边移动控制系统，所述擦玻璃机器人包括行走单元和驱动单元；所述移动控制系统包括传感单元和控制单元，传感单元包括位于擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元和位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元，控制单元分别与传感单元和驱动单元连接，控制单元根据擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元和 /或一侧的侧面感应子单元所发出的信号，按上述移动控制方法控制驱动单元驱动行走单元移动。同一端的端部传感子单元中的左边、右边传感器位于一个平面上；侧面感应子单元中的两个传感器分别位于机器人的同一侧的前、后端。传感器为接触式传感器或非接接式传感器；接触式传感器为行程开关、压力传感器或导电橡胶；非接接式传感器为红外反射传感或超声传感器。所述擦玻璃机器人是分体式的，包括驱动机和随动机，驱动机包括行走单元、驱动单元、传感器单元和控制单元，驱动机和随动机分别内置有第一、二磁铁，使两者能够相互吸附在玻璃的内、外两侧，在第一、二磁铁的吸力作用下，随动机与驱动机产生随动。行走单元包括位于驱动机的左右两侧履带和履带轮，履带包括多个履带单元节。所述擦玻璃机器人也可以是单体式的，包括行走单元、驱动单元、传感单元和控制单元，行走单元包括位于擦玻璃机器人的左右两侧履带和履带轮，履带包括多个履带单元节。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明智能水平高，实现均勻擦擦拭玻璃，没有漏擦现象，不但减轻劳动者的工作强度，而且擦拭干净。
图1为现有擦玻璃装置制的结构简图；图2为本发明擦玻璃机器人的第一种移动控制方法的流程图；图3为本发明擦玻璃机器人的第二种移动控制方法的流程图；图4为本发明实施例一擦玻璃机器人的移动控制系统中的控制流程示意图；图5为本发明实施例一擦玻璃机器人的结构示意图；图6为本发明实施例二擦玻璃机器人控制系统的控制流程示意图；图7为本发明实施例二擦玻璃机器人的结构示意图；图8为移动控制方法中步骤S220贴边移动示意图；图9为本发明擦玻璃机器人的移动示意图。附图标记1.机器人 111.机器人外壳 11、211.控制单元12,212.传感单元 121、2121.端部传感子单元122,2122.侧面传感子单元 15、215.行走单元151、2151a.履带 151a、2151a.履带单元节152,2152.履带轮 16、216.驱动单元 A.玻璃2.驱动机 213.驱动机外壳 214.第一磁铁 216.驱动单元3.随动机 311随动机壳体 314.第二磁铁 313.随动单元
具体实施例方式下面结合附图和实施例，进一步说明本发明擦玻璃机器人的结构及其控制系统控制流程。实施例一本发明擦玻璃机器人为一个单体机器人。图4为本发明擦玻璃机器人移动控制系统中的控制流程示意图。图5为本发明擦玻璃机器人的结构示意图。如图4所示，本发明擦玻璃机器人1的移动控制系统包括行走单元15和能量单元(图中未示)、驱动单元16、控制单元11和擦拭单元(图中未示)。如图2及图3所示，该机器人1包括机器人外壳111，能量单元(图中未示)、驱动单元16、控制单元11位于机器人外壳的内部，行走单元15和擦拭单元分别位于机器人外壳的底部，该擦拭单元可以是盘刷、刮条或是纤维布等等。该能量单元为可充电式电池，如镍氢电池或锂电池等等。结合图4和图5所示，行走单元15沿行走方向设置在机器人的底部两侧设置，该行走单元15包括位于机器人左右两侧的履带151 和履带轮152，驱动单元16包括驱动电机。履带151为彼此连接的多个履带单元节151a所构成的封闭链，封闭链的内侧两端分别设置有履带轮152，履带轮152的轮齿插设在相邻两个履带单元的间隙中，驱动单元16与履带轮152相连。驱动单元16在能量单元的能量供给下，在控制单元11的控制下，驱动单元16驱动履带轮152转动，履带轮152带动履带151 运动，履带单元节151a不断交替接触玻璃表面A提供足够大静摩擦力供擦窗机器人行进。 通过对每条履带的单独驱动，从而实现同步运动、差动运动。同步运动可使得驱动机前进或者后退；差动运动可使得机器人实现旋转。该机器人通过吸盘吸附在玻璃表面，除此之外，机器人还可以通过真空负压的方法实现贴附在玻璃表面。有关机器人如何吸附在玻璃表面的技术为现有技术，在此不再赘述。该机器人还包括传感单元12，该传感单元12包括位于擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元121和位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元122，控制单元11分别与传感单元12和驱动单元16连接；驱动单元16驱动行走单元移动时，控制单元11根据擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元121和/或一侧的侧面感应子单元122所发出的信号，控制驱动单元16驱动行走单元15移动。同一端的端部传感子单元121包括两个传感器，该两个传感器分别位于机器人的左右两侧，且相对于机器人的中心呈轴对称设置。为设计简便，该左、右两个传感器均位于同一个水平面上。为使机器人能向前行进并且能实现后退行进，优选方案中，机器人的前、 后两端分别设有端部传感子单元121。位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元122包括两个传感器，该两个传感器分别位于机器人的同一侧的前、后两端。上述提及的同一端的端部传感子单元121中的两个传感器以及位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元122中的两个传感器，可以是接触式传感器，也可以是非接触式传感器。当采用接触式传感器时，可以为行程开关，如微动开关，也可以是压力传感器，或者是导电橡胶。当采用非接触式传感器时，可以为红外传感器，也可以超声传感器。实施例二由实施例一不同的是，本发明擦窗机器人是分体式的。图6所示为本实施例擦玻璃机器人的移动控制系统中的控制流程示意图。图7所示为本实施例擦玻璃机器人的结构示意图。结合图6和图7所示，本发明擦窗机器人的调姿控制系统由驱动机2和随动机 3组成，两者均为独立件。驱动机2包括驱动机外壳213，驱动单元216、能量单元(图中未示)和控制单元211分别设置在驱动机外壳213内，行走单元215位于驱动机1的左右两侧。随动机3包括随动机壳体311，该壳体311的底部设有擦试单元(图中未示)，该擦拭单元可以是盘刷、刮条或是纤维布等等。该能量单元为可充电式电池，如镍氢电池或锂电池等等。结合图6和图7所示，行走单元215沿行走方向设置在机器人的底部两侧设置，该行走单元215包括位于机器人左右两侧的履带2151和履带轮2152，驱动单元216包括驱动电机。履带2151为彼此连接的多个履带单元节2151a所构成的封闭链，封闭链的内侧两端分别设置有履带轮2152，履带轮2152的轮齿插设在相邻两个履带单元的间隙中，驱动单元 216与履带轮2152相连。驱动单元216在能量单元的能量供给下，在控制单元211的控制下，驱动单元216驱动履带轮152转动，履带轮2152带动履带2151运动，履带单元节2151a 不断交替接触玻璃表面提供足够大静摩擦力供擦窗机器人行进。通过对每条履带的单独驱动，从而实现同步运动、差动运动。同步运动可使得驱动机前进或者后退；差动运动可使得机器人实现旋转。如图7所示，驱动机2的内部设有第一磁铁214，随动机3的内部设有第二磁铁 314，两者在其内置磁铁的吸力作用下吸附在玻璃表面的内、外两侧，随动机3跟随驱动机2 产生随动，随动机在移动的同时对待擦拭表面进行擦拭。为使得随动机3跟随驱动机2移动时变得轻便，随动机壳体311上可设有随动单元313，该随动单元316为随动轮。驱动机2除了包括上述所提及的行走单元215、驱动单元216、控制单元211以及能量单元之外，还包括传感单元212。该传感单元212包括位于擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元2121和位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元2122，控制单元211分别与传感单元212和驱动单元 216连接；驱动单元216驱动行走单元移动时，控制单元211根据擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元2121和/或一侧的侧面感应子单元2122所发出的信号，控制驱动单元216 驱动行走单元215移动。同一端的端部传感子单元2121包括两个传感器，该两个传感器分别位于机器人的左右两侧，且相对于机器人的中心呈轴对称设置。为设计简便，该左、右两个传感器均位于同一个水平面上。为使机器人能向前行进并且能实现后退行进，优选方案中，机器人的前、后两端分别设有端部传感子单元2121。位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元2122包括两个传感器，该两个传感器分别位于机器人的同一侧的前、后两端。上述提及的同一端的端部传感子单元2121中的两个传感器以及位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元2122中的两个传感器，可以是接触式传感器，也可以是非接触式传感器。当采用接触式传感器时，可以为行程开关，如微动开关，也可以是压力传感器，或者是导电橡胶。当采用非接触式传感器时，可以为红外传感器，也可以超声传感器。在使用本机器人时，将驱动机2放置在待清洁玻璃相对面的某一位置，作为其移动的起始点。与此相应地，将随动机3放置在待清洁玻璃面上，且使得随动机3和驱动机2 的位置基本重合。驱动机2引领随动机3开始进入工作，随动机3以保持与驱动机2基本重合的位置状态同步进行移动，其在移动的同时实现对待清洁玻璃进行擦拭的工作。图2为采用上述任一一种结构的擦玻璃机器人的第一种移动控制方法的流程图。 该擦玻璃机器人通过传感单元，实现机器人的移动，其移动控制方法包括如下步骤步骤SlOO 启动机器人；步骤S115 机器人向前行走；步骤S120 如果机器人的控制单元收到机器人前端的传感单元的信号时，进入步骤 S130 ；步骤S130 机器人的行走单元旋转90° ；步骤S135 机器人贴边行走；步骤S140 如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S146 ； 步骤S146 机器人通过驱动单元中两个驱动电机差动运转带动行走单元旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152 机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元收到侧面的传感子单元的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170 行走单元贴边行走；步骤S175 控制单元接收到前端的传感子单元发出的信号，进入步骤S201 ；步骤S201 机器人的行走单元旋转90° ；步骤S205 机器人调整贴边；步骤S210 机器人直行；
步骤S215 如果控制单元收到前端的传感子单元的信号，进入步骤S220，否则，返回步骤S210 ；步骤S220 行走单元旋转90°，通过驱动轮差动实现大转弯，达到与步骤S210相对的位置；图6为反映本步骤贴边移动的示意图。步骤S225 机器人调整贴边；步骤S230 机器人直行；步骤S235 如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S240，否则，返回步骤S230 ；步骤S240 机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；步骤S245 如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S250，否则，返回步骤S240 ；步骤S250 机器人转入其它工作模式或结束工作。上述移动控制方法是采用先擦拭玻璃(步骤SlOO到步骤SMQ、再擦拭玻璃边框 (步骤S201到步骤S250)四周的位置的工作方式。如图3所示，本发明还提供第二种擦拭玻璃机器人的移动控制方法，该方法是采用先擦拭玻璃边框(步骤S200到步骤S245)，再擦拭玻璃(步骤SlOl到步骤S180)的工作方式，具体包括如下步骤步骤S200 启动机器人； 机器人调整贴边； 机器人直行；如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S220，否步骤S205步骤S210步骤S215 则，返回步骤S210 ；步骤S220 对的位置；步骤S225步骤S230步骤S235 回步骤S230 ；步骤S240步骤S245 则，返回步骤S240 ；步骤SlOl步骤Sl 15步骤S120 步骤S130 ；步骤S130步骤S135步骤S140
行走单元旋转90°，通过驱动轮差动实现大转弯，达到与步骤S210相
机器人调整贴边； 机器人直行；
如果控制单元收到前端的传感子单元的信号，进入步骤S240，否则，返机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S101，否
机器人的行走单元旋转90° ； 机器人向前行走；如果机器人的控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号时，进入
机器人的行走单元旋转90° ； 机器人贴边行走；如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S146;
步骤S146 机器人通过驱动单元中两个驱动电机差动运转带动行走单元旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152 机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元收到侧面的传感子单元的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170 行走单元贴边行走；步骤S175 控制单元接收到前端的传感子单元发出的信号，进入步骤S180 ；步骤S180:结束工作。上述控制方法步骤中，机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元中的前端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使行走单元顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者侧面感应子单元中的后端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。所说的顺时针旋转以及逆时针旋转，其旋转的角度可以是随机的， 也可以是预先设置的。通过如上步骤，可使得机器人在所需贴边的玻璃框一侧进行擦试工作，从而有效地解决玻璃框的附近容易积灰的问题。在上述两种移动控制方法中，还包括以下具体步骤。在步骤SlOO和步骤Sl 15之间还包括步骤S105 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜；步骤SllO 控制单元收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态，进入步骤S115 ；在步骤S120和步骤S130之间还包括以下步骤步骤S121 控制单元接收前端的传感子单元的信号，如果控制单元判断机器人处于对边状态时，进入步骤S130 ；否则进入步骤S122 ；其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的左、右两侧传感器的信号；步骤S122 控制单元通过判断前端的传感子单元的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S121 ；步骤S122具体包括只有前端的传感子单元中的左侧传感器感测到信号时， 控制单元控制驱动单元使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元中的右侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。在步骤S140和步骤S146之间还包括以下步骤步骤S141 控制单元接收前端的传感子单元的信号，如果控制单元判断机器人处于对边状态时，进入步骤S146;否则，进入步骤S142;其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的传感子单元的左、右两侧传感器的信号；否则，进入步骤S142 ；步骤S142 控制单元通过判断前面的传感子单元的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S141 ；步骤S142具体包括只有前端的传感子单元中的左侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元中的右侧传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。
在步骤S146和步骤S152之间还包括以下步骤步骤S147 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜；步骤S148 控制单元收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态，进入步骤S152。在步骤S175与步骤S180(第一种移动控制方法)或步骤S175与步骤S201 (第二种移动控制方法)之间还包括以下步骤步骤S176 行走单元旋转90° ；步骤S177 机器人贴边行走；步骤S178 如果控制单元收到机器人前端的传感子单元的信号，进入步骤S180。在步骤S215和步骤S220之间增加两个步骤步骤S216 机器人行走，行走方向与步骤S210方向相反；步骤S217 如果控制单元收到前端的端部传感子单元的信号，进入步骤S220，否则，返回步骤S216。机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元中的前端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使行走单元顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有侧面感应单元中的后端传感器感测到信号时，控制单元控制驱动单元使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态；控制单元收到前端的端部传感子单元的信号是指控制单元同时接收到前端的端部传感子单元的左、右两边传感器的信号。下面对单体式机器人移动时的一些具体步骤进行分析。上述控制方法步骤中，机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元122中的前端传感器感测到信号时，控制单元11控制驱动单元16使行走单元15顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者侧面感应子单元122中的后端传感器感测到信号时，控制单元11控制驱动单元16使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。所说的顺时针旋转以及逆时针旋转，其旋转的角度可以是随机的，也可以是预先设置的。上述控制方法步骤中，控制单元11收到前端的端部传感子单元121的信号是指控制单元11同时接收到前端的端部传感子单元121的左、右两边传感器的信号。为了使用户使用该机器人更省心，在第二种贴边移动控制方法的步骤S215和步骤S220之间增加步骤，具体如下步骤S216 机器人行走，行走方向与步骤S210方向相反；步骤S217 如果控制单元11收到前端的端部传感子单元121的信号，进入步骤 S220，否则，返回步骤S216 ；通过增加如上两个步骤，可使得用户随意放置该机器人，该机器人通过自动进行调整贴边、直行并且碰撞，即可自行找到角落，从该角落开始进行反向直行，从而不会遗漏贴边擦拭的区域，更显得机器人的智能化和人性化。通过如上步骤，不仅可以使得机器人在所需贴边的玻璃框一侧进行擦试工作，同时又可对该框对应的另一侧玻璃框进行擦拭工作，从而更为有效地解决玻璃框的附近容易积灰的问题。下面对分体式机器人移动时的一些具体步骤进行分析。
在步骤S200中，机器人进行贴边移动，随动机在与驱动机磁力互为吸引的作用下，跟随驱动机进行相应地贴边移动，随动机在移动的同时对待擦拭表面进行擦拭。通过如上步骤，可使得机器人在所需贴边的玻璃框一侧进行擦试工作，从而有效地解决玻璃框的附近容易积灰的问题。机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元2122中的前端传感器感测到信号时， 控制单元211控制驱动单元216，使行走单元215顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有侧面的感应子单元2122中的后端传感器感测到信号时，控制单元211控制驱动单元216 使行走单元215逆时针旋转，改变机器人的姿态。改变机器人的姿态。所说的顺时针旋转以及逆时针旋转，其旋转的角度可以是随机的，也可以是预先设置的。上述控制方法步骤中，控制单元211收到前端的传感单元2121的信号是指控制单元同时接收到前端的感应单元2121的左、右两边传感器的信号。为了使用户使用该机器人更省心，在贴边移动控制方法的步骤S215和步骤S220 之间增加步骤，具体如下步骤S216 机器人行走，行走方向与步骤S210方向相反；步骤S217 如果控制单元211收到前端的端部传感子单元2121的信号，进入步骤 S220，否则，返回步骤S216 ；通过增加如上两个步骤，可使得用户随意放置该机器人，该机器人通过自动进行调整贴边、直行并且碰撞，即可自行找到角落，从该角落开始进行反向直行，从而不会遗漏贴边擦拭的区域，更显得机器人的智能化和人性化。通过如上步骤，不仅可以使得随动机在驱动机的引领之下在所需贴边的玻璃框一侧进行擦试工作，同时又可对该框对应的另一侧玻璃框进行擦拭工作，从而更为有效地解决玻璃框的附近容易积灰的问题。图9为完成上述控制移动的示意图。优选方案中，随动机3上也可以设有感应单元。因此，无论是驱动机2在主动移动过程中感触到如窗框等障碍物，还是随动机3在被动移动过程中感触到障碍物，可以通过驱动机2和随动机3两者之间所具备的通讯信息交互功能进行避让，均可实现驱动机2和随动机3在真正可擦拭区域进行工作，而不会出现诸如卡在类似窗框上等异常情况发生。驱动机和随动机内均有的感应单元作技术保障，使得本发明擦玻璃机器人能轻松应对玻璃两侧可能发生的诸多不可预见的异常情况。
权利要求
1.一种机器人的移动控制方法，其特征在于具体包括如下步骤 步骤SlOO 启动机器人；步骤S115:机器人向前行走；步骤S120 如果机器人的控制单元(11，211)收到机器人前端的端部传感子单元(121， 2121)的信号时，进入步骤S130 ；步骤S130 机器人的行走单元(15,21 旋转90° ； 步骤S135 机器人贴边行走；步骤S140 如果控制单元(11，211)收到机器人前端的端部传感子单元(121，2121)的信号，进入步骤S146 ；步骤S146 机器人通过驱动单元(16，216)中两个驱动电机差动运转带动行走单元(15,21 旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152:机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元(11，211)收到侧面传感子单元(122,212 的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170 行走单元(15,215)贴边行走；步骤S175:控制单元(11，211)接收到前端的端部传感子单元(121，2121)发出的信号，进入步骤S201 ；步骤S201 机器人的行走单元(15,21 旋转90° ； 步骤S205 机器人调整贴边； 步骤S210:机器人直行；步骤S215 如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S220，否则，返回步骤S210 ；步骤S220:行走单元(15,21 旋转90°，再通过驱动轮差动实现转弯，达到与步骤 S210相对的位置；步骤S225 机器人调整贴边； 步骤S230 机器人直行；步骤S235 如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S240 ；步骤S240 机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；步骤S245 如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S250 ；步骤S250 机器人转入其它工作模式或结束工作。
2.一种擦拭玻璃机器人的移动控制方法，其特征在于具体包括如下步骤 步骤S200 启动机器人；步骤S205 机器人调整贴边； 步骤S210:机器人直行；步骤S215:如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S220 ；步骤S220:行走单元(15,21 旋转90°，通过驱动轮差动实现大转弯，达到与步骤S210行走路线相对的位置；步骤S225 机器人调整贴边； 步骤S230 机器人直行；步骤S235:如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S240 ；步骤S240 机器人沿着与步骤S230相反的方向行走；步骤SM5:如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤SlOl ；步骤SlOl 机器人的行走单元(1 旋转90° ； 步骤S115:机器人向前行走；步骤S120 如果机器人的控制单元(11，211)收到机器人前端的端部传感子单元(121， 2121)的信号时，进入步骤S130 ；步骤S130 机器人的行走单元(15,21 旋转90° ； 步骤S135 机器人贴边行走；步骤S140:如果控制单元(11，211)收到机器人前端的传感子单元(121，2121)的信号，进入步骤S146 ；步骤S146 机器人通过驱动单元(16，216)中两个驱动电机差动运转带动行走单元(15,21 旋转，调姿后使机器人与步骤S135的运行路线基本平行且间隔一定的距离；步骤S152:机器人向前行走；步骤S155 如果控制单元(11，211)收到侧面传感子单元(122,212 的信号，进入步骤170，否则，返回步骤S140 ；步骤S170 行走单元(15,215)贴边行走；步骤S175:控制单元(11，211)接收到前端的传感子单元(121，2121)发出的信号，进入步骤S180 ；步骤S180 结束工作。
3.根据权利要求1或2所述的擦拭玻璃机器人的移动控制方法，其特征在于在步骤 S115前还包括以下步骤步骤S105 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜； 步骤SllO 控制单元(11，211)收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态，进入步骤Sl 15 ；在步骤S120和步骤S130之间还包括以下步骤步骤S121 控制单元(11，211)接收前端的端部传感子单元(121，2121)的信号，如果控制单元(11，211)判断机器人处于对边状态时，进入步骤S130 ；否则进入步骤S122 ；其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的左、右两边传感器的信号；步骤S122 控制单元通过判断前端的传感子单元(121，2121)的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S121 ；步骤S122具体包括只有前端的传感子单元(121，2121)中的左侧传感器感测到信号时，控制单元(11，211)控制驱动单元(15,21 使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元(121，2121)中的右侧传感器感测到信号时，控制单元(11，211)控制驱动单元(15,21 使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。
4.根据权利要求1或2所述的擦拭玻璃机器人的移动控制方法，其特征在于在步骤 S140和步骤S146之间还包括以下步骤步骤S141 控制单元(11，211)接收前端的端部传感子单元(121，2121)的信号，如果控制单元(11，211)判断机器人处于对边状态时，进入步骤S146;否则，进入步骤S142;其中，对边状态为控制单元同时接收到机器人前端的端部传感子单元(121，2121)的左、右两边传感器的信号；否则，进入步骤S142 ；步骤S142 控制单元通过判断前端的端部传感子单元(121，2121)的信号，调整机器人姿态后，返回步骤S141 ；步骤S142具体包括只有前端的传感子单元(121，2121)中的左侧传感器感测到信号时，控制单元(11，211)控制驱动单元(15,21 使机器人顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有前端的传感子单元(121，2121)中的右侧传感器感测到信号时，控制单元(11， 211)控制驱动单元(16，216)使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态。 在步骤S146和步骤S152之间还包括以下步骤步骤S147 机器人内的加速度传感器调整机器人的位置，纠正机器人的位置偏斜； 步骤S148 控制单元收到加速度传感器发出的信号，如果判断机器人处于理想状态， 进入步骤S152 ；在步骤S175与步骤S180或S201之间还包括以下步骤 步骤S176 行走单元(15，215)旋转90° ； 步骤S177 机器人贴边行走；步骤S178 如果控制单元(11，211)收到机器人前端的端部传感子单元(121，2121)的信号，进入步骤S180或S201。
5.根据权利要求1至4任一项所述的擦拭玻璃机器人的移动控制方法，其特征在于 在步骤S215和步骤S220之间还包括以下步骤步骤S216 机器人行走，行走方向与步骤S210方向相反；步骤S217 如果控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号， 进入步骤S220，否则，返回步骤S216 ；其中，机器人调整贴边具体包括侧面感应子单元 (122,2122)中的前端传感器感测到信号时，控制单元(11，211)控制驱动单元(16，216)使行走单元(15,21 顺时针旋转，改变机器人的姿态；或者只有侧面感应单元中的后端传感器感测到信号时，控制单元(11，211)控制驱动单元(16，216)使机器人逆时针旋转，改变机器人的姿态；控制单元(11，211)收到前端的端部传感子单元(121，2121)的信号是指控制单元同时接收到前端的端部传感子单元(121，2121)的左、右两边传感器的信号。
6.一种擦玻璃机器人的移动控制系统，所述擦玻璃机器人包括行走单元(15，215)和驱动单元(16，216)；所述移动控制系统包括传感单元(12,21 和控制单元(11，211)，其特征在于传感单元(12,21 包括位于擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元(121，2121) 和位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元(122，2122)，控制单元(11，211)分别与传感单元(12,21 和驱动单元(16，216)连接，控制单元(11，211)根据擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元(121，2121)和/或一侧的侧面感应子单元(122,212 所发出的信号，按权利要求1或2所述的移动控制方法控制驱动单元(16，216)驱动行走单元(15,21 移动。
7.根据权利要求6所述的擦玻璃机器人的移动控制系统，其特征在于同一端的端部传感子单元(121，2121)中的左边、右边传感器位于一个平面上；侧面感应子单元(122， 2122)中的两个传感器分别位于机器人的同一侧的前、后端；传感器为接触式传感器或非接接式传感器；接触式传感器为行程开关、压力传感器或导电橡胶；非接接式传感器为红外反射传感或超声传感器。
8.根据权利要求6或7任一项所述的擦玻璃机器人的移动控制系统，其特征在于所述擦玻璃机器人(1)包括驱动机( 和随动机(3)，驱动机( 包括行走单元(21 、驱动单元016)、传感器单元(212)和控制单元011)，驱动机⑵和随动机(3)分别内置有第一、 二磁铁014、314)，使两者能够相互吸附在玻璃的内、外两侧，在第一、二磁铁014、314)的吸力作用下，随动机(3)与驱动机(2)产生随动。
9.根据权利要求8所述的擦玻璃机器人的移动控制系统，其特征在于行走单元(215) 包括履带(2151)和履带轮(2152)，侧履带(2151)和履带轮(2152)位于驱动机(2)的左、 右侧，履带(2151)包括多个履带单元节(2151a)。
10.根据权利要求6或7任一项所述的擦玻璃机器人的贴边移动控制系统，其特征在于所述擦玻璃机器人(1)包括行走单元(15)、驱动单元(16)、传感单元(1 和控制单元 (11)，行走单元(15)包括履带(151)和履带轮(152)，履带(151)和履带轮(152)位于擦玻璃机器人(1)的左、右侧，履带(151)包括多个履带单元节(151a)。
全文摘要
本发明属于智能机器人技术领域，具体地说，涉及一种擦玻璃机器人的移动控制方法及其控制系统。所述擦玻璃机器人包括行走单元和驱动单元；所述移动控制系统包括传感单元和控制单元，传感单元包括位于擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元和位于擦玻璃机器人一侧的侧面感应子单元，控制单元分别与传感单元和驱动单元连接，控制单元根据擦玻璃机器人同一端的端部传感子单元和/或一侧的侧面感应子单元所发出的信号，控制驱动单元驱动行走单元移动。本发明智能水平高，擦拭玻璃过程中能够躲避障碍物，实现均匀擦拭玻璃及玻璃边框四周，避免出现漏擦现象，有效地解决玻璃框的附近容易积灰的问题。不但减轻劳动者的工作强度，而且擦拭干净。
文档编号G05D1/02GK102591341SQ201110020059
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