[發明專利]一種用于河道池塘水面清理的機器人控制系統和方法

在審

• 申請號: 201710525006.4
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107458545A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 潘楠;孫亞軍
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B63B35/32
• 分類號: B63B35/32;B63H21/17;E02B15/10;H02S20/32;H02J7/35;G05D1/02
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技術領域

本發明涉及一種用于河道池塘水面清理的機器人控制系統和方法，屬于機器人控制技術領域。

背景技術

環境保護的重要性、緊迫性越來越突出，為了降低固態垃圾對江河湖泊的污染，需要及時清理水面上漂浮的垃圾。目前市面上有一些清除水面垃圾的清潔船，但其都需要人在上面控制，增大了人工水面作業的風險；況且市面上的清潔船都是使用一次性的能源，沒有和綠色節能聯系起來，不符合當今時代綠色的主題，人工駕駛小船打撈，操作人員人身安全的不到保障，并且效率很低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種用于河道池塘水面清理的機器人控制系統和方法，所述用于河道池塘水面清理的機器人控制系統和方法不僅可以降低生產成本，節省占地空間；而且實用性高，出錯率低。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種用于河道池塘水面清理的機器人控制系統，包括用于發送控制信號的指令發送模塊、作為機器人的信息處理中心和控制中心的主控模塊、用于機器人在水中完成前進、后退、轉向動作的行進模塊、用于機器人在河道池塘水面收集雜物的水面雜物收集模塊、為各模塊提供電源的蓄電池一和用于給蓄電池一充電的電源補給模塊；其中，所述主控模塊的信號輸入端與指令發送模塊的信號輸出端連接，所述行進模塊的信號輸入端與主控模塊的信號輸出端連接，所述水面雜物收集模塊的信號輸入端與主控模塊的信號輸出端連接，所述電源補給模塊與蓄電池一連接，蓄電池一分別與主控模塊、行進模塊和水面雜物收集模塊連接；

所述指令發送模塊包括液晶控制屏、單片機一和無線控制信號發射器，其中液晶控制屏的信號輸出端與單片機一的信號輸入端連接，單片機的一信號輸出端與無線控制的信號發射器信號輸入端連接；

所述主控模塊包括無線控制信號接收器和單片機二，其中無線控制信號接收器的信號輸出端與單片機二的信號輸入端連接；

所述行進模塊包括電機驅動一、劃水葉輪電機一和劃水葉輪電機二，其中電機驅動一的信號輸入端與單片機二的信號輸出端連接，電機驅動一的信號輸出端分別與劃水葉輪電機一和劃水葉輪電機二的信號輸入端連接；

所述行進模塊包括電機驅動一、劃水葉輪電機一、劃水葉輪一、劃水葉輪電機二和劃水葉輪二，其中電機驅動一的信號輸入端與單片機二的信號輸出端連接，電機驅動一的信號輸出端分別與劃水葉輪電機一和劃水葉輪電機二的信號輸入端連接；劃水葉輪電機一輸出軸與劃水葉輪一連接，劃水葉輪電機二輸出軸與劃水葉輪二連接。

所述水面雜物收集模塊包括電機驅動二、聚集電機一、聚集電機二、收集機械爪一和收集機械爪二，其中電機驅動二的信號輸入端與單片機二的信號輸出端連接，電機驅動二的信號輸出端分別與聚集電機一和聚集電機二的信號輸入端連接，聚集電機一輸出軸與收集機械爪一連接，聚集電機二輸出軸與收集機械爪二連接。

所述電源補給模塊包括太陽能電池板一、太陽能電池板二、轉向舵機一、轉向舵機二、光照強度感應器一和光照強度感應器二，其中所述太陽能電池板一和太陽能電池板二的正極與蓄電池一的正極連接，太陽能電池板一和太陽能電池板二的負極與蓄電池一的負極連接；所述光照強度感應器一和光照強度感應器二的正極與蓄電池一的正極連接，光照強度感應器一和光照強度感應器二的負極與蓄電池一的負極連接，光照強度感應器一和光照強度感應器二的信號輸出端與單片機二的信號輸入端連接；所述轉向舵機一和轉向舵機二的正極與蓄電池一的正極連接，轉向舵機一和轉向舵機二的的負極與蓄電池一的負極連接，轉向舵機一和轉向舵機二的信號輸入端與單片機二的信號輸出端連接，電源補給模塊可以根據太陽光照角度的變化調整太陽能電池板一和太陽能電池板二接收光照的角度，使太陽能電池板接收到的光照面積最大。

一種用于河道池塘水面清理的機器人系統的控制方法，包括以下步驟：

S1、啟動蓄電池一，主控模塊、行進模塊、水面雜物收集模塊和電源補給模塊得電工作；

S2、電源補給模塊開始為蓄電池一充電；

S3、主控模塊檢測是否有控制信號，檢測到控制信號則進入步驟S4，否則繼續進行檢測；

S4、主控模塊檢測到控制信號后，首先主控模塊根據控制信號向行進模塊發送控制指令，使機器人在水中完成前進、后退和轉向動作，到達指定區域后，然后主控模塊根據控制信號向水面雜物收集模塊發送控制指令，使機器人完成雜物收集工作，最后主控模塊根據控制信號向行進模塊發送控制指令，使機器人回到岸邊，進入步驟S5；

S5、關閉蓄電池一，主控模塊、行進模塊、水面雜物收集模塊和電源補給模塊停止工作。

所述步驟S2包括：