[發(fā)明專利]自動玻璃清潔方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310678311.9
• 申請日: 2013-12-14
• 公開（公告）號: CN103735220A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫志鋒;王凌霄;朱春佳;王雨萌;黃利斌;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: A47L1/02
• 分類號: A47L1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于PID算法的雙輪差動式移動機器人，尤其是能進行軌跡控制以及邊緣檢測的實用型小型玻璃清潔裝置。

背景技術(shù)

目前，有很多場關(guān)于玻璃清潔裝置的發(fā)明，其中，現(xiàn)多采用吸盤式機器人，通過吸盤與真空發(fā)生器的相互作用吸附玻璃，代替人進行戶外清潔，減少不安全因素。但是，這種原理的機器人安全性不高，極易受到表面粗糙程度的影響而脫落且成本較高，不利于作為家居產(chǎn)品大量推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的不安全易脫落的不足,?本發(fā)明提供一種玻璃清潔裝置，該玻璃清潔裝置不僅克服吸附性不穩(wěn)定，成本高的問題，而且能進行雙面擦拭。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

????自動玻璃清潔方法，采用PID算法實現(xiàn)雙輪差動，采用磁鐵使主機、從機互相吸引的方式貼合在玻璃兩側(cè)，通過傳感器感應(yīng)玻璃邊框并自動設(shè)計擦洗路徑，并依據(jù)不同玻璃厚度自動調(diào)整吸合力度。

通過碰撞傳感器檢測玻璃邊緣并傳輸信息，采用雙輪差動PID算法通過對左右輪胎轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)控制運動軌跡及方向，從而能夠按照特定的路徑完成擦洗任務(wù)。

所述的從機兩端分別設(shè)置磁鐵和距離傳感器，兩者通過PCB電路板進行電連接，根據(jù)距離傳感器獲得的玻璃厚度的數(shù)據(jù)改變磁鐵的吸引力的大小。

通過選取不同材質(zhì)的百潔布或橡膠刮條，實現(xiàn)玻璃兩面不同擦凈程度的要求。

自動玻璃清潔裝置，包括主機、從機；所述的主機包括主控電路、電機、碰撞傳感器、防滑輪胎、電池、主機百潔布、主機永磁鐵、主機橡膠刮條、主機距離傳感器；所述的從機包括從機百潔布、從機永磁鐵、從機橡膠刮條、底盤、從機距離傳感器；主控電路分別與電機、碰撞傳感器、距離傳感器、電池相連，所述的電機包括電機驅(qū)動輪、電機主體，電機驅(qū)動輪與防滑輪胎相連，主機百潔布、從機百潔布、主機橡膠刮條、從機橡膠刮條位于所述裝置的外部，用于清潔玻璃；主機永磁鐵、從機永磁鐵位于所述裝置的中部，以相互吸引力使清潔裝置吸附在玻璃上。

所述的主機、從機整體上采用三角形的外殼設(shè)計，便于擦拭玻璃邊緣死角。

所述的主機百潔布、主機永磁鐵、主機橡膠刮條、從機百潔布、從機永磁鐵、從機橡膠刮條可拆卸更換，方便重復(fù)使用。

本發(fā)明的有益效果是，可以在安全可靠擦拭的條件下，提高效率，并且結(jié)構(gòu)簡單，清潔機構(gòu)標準化，方便維修與長期使用。

附圖說明

?圖1是本發(fā)明的主機結(jié)構(gòu)示意圖；

????圖2是本發(fā)明的從機結(jié)構(gòu)示意圖；

????圖3是本發(fā)明的核心電路連接圖；

????圖中,?主控電路1、電機驅(qū)動輪2、電機主體3、碰撞傳感器4、防滑輪胎5、電池6、主機百潔布7-1、從機百潔布7-2、主機永磁鐵8-1、從機永磁鐵8-2、主機橡膠刮條9-1、從機橡膠刮條9-2、底盤10、主機距離傳感器11-1、從機距離傳感器11-2。

具體實施方式

本發(fā)明為分體式家用玻璃清潔裝置。重點研究玻璃清潔裝置的雙輪差動PID控制、運動軌跡控制、玻璃邊緣檢測、安全報警等算法和方案。玻璃清潔裝置主機使用充電電池作為其主要能源，從機靠強磁力吸引與主機配合夾壓住玻璃表面，靠與玻璃表面的靜態(tài)摩擦固定在玻璃上，通過主機上安裝的雙輪差動機構(gòu)控制玻璃清潔裝置在玻璃表面的移動，依靠主機永磁鐵8-1、從機永磁鐵8-2的吸引力牽引從機一起完成移動。玻璃清潔裝置主、從機部分沿運動方向依次安裝主機百潔布7-1、主機永磁鐵8-1、主機橡膠刮條9-1，從機百潔布7-2、從機永磁鐵8-2、從機橡膠刮條9-2等主要裝置。在玻璃清潔裝置工作前，需要將主機百潔布7-1、從機百潔布7-2用玻璃洗滌劑浸濕，玻璃清潔裝置在工作時會自動檢測玻璃的邊框，按照一定的軌跡完成采光玻璃的清洗工作。此外，可以利用主機距離傳感器11-1、從機距離傳感器11-2根據(jù)玻璃的薄厚程度調(diào)整玻璃清潔裝置內(nèi)主機永磁鐵8-1、從機永磁鐵8-2間的距離來調(diào)整吸附力，保證玻璃清潔裝置的順暢安全運行。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

?在圖1中，主要展示玻璃清潔裝置電路的外部連接：電機3，碰撞傳感器4均與主控電路1相連，通過由碰撞傳感器4的感應(yīng)作用，自動檢測玻璃邊框，將信息傳入主控電路1從而確定運行方向軌跡，將信息傳給電機3控制電機驅(qū)動輪2運轉(zhuǎn)完成擦拭動作。同時，電池6為主控電路1提供12V電壓。防滑輪胎5提供摩擦力保證了玻璃清潔器在玻璃上的運轉(zhuǎn)前進。