[實(shí)用新型]無(wú)線墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220485179.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202920086U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張好明;王應(yīng)海;貢亞麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): A47L11/38
• 分類號(hào): A47L11/38;A47L11/40;G05B19/042
• 代理公司: 蘇州廣正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是有關(guān)于機(jī)器人UAV（Unmanned?Aerial?Vehicle）的技術(shù)領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于無(wú)線墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于城市景觀和建筑藝術(shù)的要求，建筑的平面形狀和豎向體型日趨復(fù)雜，墻面線條、凹凸、開(kāi)洞也采用較多。幕墻幾何造型豐富多彩，有豎直、斜面、圓柱面、棱臺(tái)面以及球面等，幕墻有明框、隱框、半隱框以及全玻璃幕墻等結(jié)構(gòu)形式。幕墻與房屋主體結(jié)構(gòu)之間柔性連接，在水平、垂直、內(nèi)外方向上預(yù)留微量變形余地，并在相鄰玻璃間預(yù)留“伸縮縫”，縫隙下部用橡膠條隔開(kāi)以補(bǔ)償溫度影響。但是經(jīng)過(guò)使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)現(xiàn)：

（1）在其壁面上會(huì)有大量的泥塊、塵埃、積灰和油垢等污染物，而這些東西無(wú)法清洗而導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間留在外圍的壁墻上，明顯影響了建筑的美觀；

（2）作為建筑，需要長(zhǎng)時(shí)間的檢查，而高樓的墻面檢測(cè)屬于高空作業(yè)，屬于危險(xiǎn)行業(yè)；

（3）墻面每次清洗的費(fèi)用太高。

爬壁機(jī)器人是能夠在垂直陡壁上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人，它作為高空極限作業(yè)的一種自動(dòng)機(jī)械裝置，越來(lái)越受到人們的重視。壁面清洗機(jī)器人屬于移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的一種，它可在垂直壁面及屋頂移動(dòng)進(jìn)行物體表面的清洗作業(yè)。墻面清洗機(jī)器人的使用將大大降低高層建筑的清洗成本，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，具有相當(dāng)?shù)纳鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)意義和廣闊的應(yīng)用前景。而目前針對(duì)此類機(jī)器人的研究還沒(méi)有比較成熟、可靠的方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)線墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有墻面清洗的局限性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種無(wú)線墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括處理器單元、控制器、第一吸盤(pán)電機(jī)、第二吸盤(pán)電機(jī)、清洗電機(jī)、回收電機(jī)、卷?yè)P(yáng)電機(jī)、信號(hào)處理器、機(jī)器人以及地面無(wú)線控制臺(tái)，所述的處理器單元與地面無(wú)線控制臺(tái)通訊，所述的處理器單元發(fā)出控制信號(hào)至所述控制器，通過(guò)所述的控制器把控制信號(hào)分為第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別控制所述的第一吸盤(pán)電機(jī)、第二吸盤(pán)電機(jī)、清洗電機(jī)、回收電機(jī)和卷?yè)P(yáng)電機(jī)，其中，通過(guò)所述的第一吸盤(pán)電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通過(guò)所述的第二吸盤(pán)電機(jī)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通過(guò)所述的清洗電機(jī)的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通過(guò)所述的回收電機(jī)的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)和通過(guò)所述的卷?yè)P(yáng)電機(jī)的第五驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理器合成之后，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的處理器單元為一雙核處理器，包括DSP處理器、FPGA處理器以及設(shè)于DSP處理器和FPGA處理器的上位機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，所述的上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、障礙物檢測(cè)模塊、水位檢測(cè)模塊、負(fù)壓模塊、位置設(shè)定模塊以及在線輸出模塊，所述的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括多軸伺服控制模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊以及I/O控制模塊，其中，DSP處理器用于控制人機(jī)界面模塊、障礙物檢測(cè)模塊、水位檢測(cè)模塊、負(fù)壓模塊、位置設(shè)定模塊、在線輸出模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊以及I/O控制模塊，F(xiàn)PGA處理器用于控制多軸伺服控制模塊，且DSP處理器及FPGA處理器之間實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和調(diào)用。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的無(wú)線墻面清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括電池，所述電池進(jìn)一步與第一吸盤(pán)電機(jī)和卷?yè)P(yáng)電機(jī)的輸出端連接，且處理器單元進(jìn)一步分別連接至第一吸盤(pán)電機(jī)輸出端和電池之間的連接點(diǎn)以及卷?yè)P(yáng)電機(jī)輸出端和電池之間的連接點(diǎn)。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的電池進(jìn)一步與第二吸盤(pán)電機(jī)和回收電機(jī)的輸出端連接，且處理器單元進(jìn)一步分別連接至第二吸盤(pán)電機(jī)輸出端和電池之間的連接點(diǎn)以及回收電機(jī)輸出端和電池之間的連接點(diǎn)。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的電池進(jìn)一步與清洗電機(jī)的輸出端連接，且處理器單元進(jìn)一步連接至清洗電機(jī)輸出端和電池之間的連接點(diǎn)。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的多軸伺服控制模塊還包括轉(zhuǎn)換模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的多軸伺服控制模塊還包括編碼器模塊，所述的編碼器模塊用于檢測(cè)機(jī)器人的實(shí)際轉(zhuǎn)速，判斷是否符合速度要求，是否過(guò)快或過(guò)慢，并發(fā)出控制信號(hào)。

在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的多軸伺服控制模塊還包括電流模塊，所述的電流模塊用于調(diào)整電池的供電功率達(dá)到機(jī)器人需要的范圍。