[發(fā)明專利]一種基于單片機(jī)的瓷磚縫隙清理的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711478102.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108107896B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任金波;陳輝;謝宇;施火結(jié)
• 申請（專利權(quán)）人: 福建農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;修斯文

1.一種基于單片機(jī)的瓷磚縫隙清理的控制方法，用于控制帶尋跡機(jī)構(gòu)的小車形態(tài)的清理裝置對以尺寸規(guī)整瓷磚鋪成地面的磚縫清理，其特征在于：所述帶尋跡機(jī)構(gòu)的小車形態(tài)的清理裝置，其尋跡機(jī)構(gòu)為與小車內(nèi)置控制模塊相連的磚縫檢測裝置，控制模塊內(nèi)置包括單片機(jī)在內(nèi)的計(jì)算芯片，當(dāng)清理裝置工作時(shí)，所述計(jì)算芯片以清理裝置初始位置為原點(diǎn)，以收到的磚縫感知信息為刻度，記錄清理裝置的行走軌跡；所述行走軌跡用于計(jì)算清理裝置的工作面積，也用于在瓷磚縫隙交叉處判斷轉(zhuǎn)向以免重復(fù)之前的路徑；

所述尋跡機(jī)構(gòu)包括四對激光傳感器，安裝于底盤的前端、后端形成前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)，還安裝于底盤的左側(cè)和右側(cè)形成左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)；毛刷盤位于底盤前端、后端激光傳感器分布區(qū)域的中軸對稱線所在的豎向平面處；清理裝置開始工作的初始位置為瓷磚磚縫的交叉點(diǎn)處，當(dāng)清理裝置位于初始位置時(shí)，尋跡機(jī)構(gòu)的各對光線均以瓷磚縫隙中心為對稱線；

所述清理裝置前部安裝有障礙物傳感器，當(dāng)清理裝置運(yùn)行路徑前方有墻體或障礙物時(shí)，障礙物傳感器向控制模塊發(fā)送碰撞告警，使控制模塊控制行走機(jī)構(gòu)停止或轉(zhuǎn)向；

所述控制方法具體依次包括以下方法；

A1、確定工作起始位，并以此作為坐標(biāo)原點(diǎn)；

A2、把清理裝置移至坐標(biāo)原點(diǎn)處，使前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光傳感器的光線以底盤前后方向的瓷磚縫隙中心為對稱線，左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光傳感器的光線以底盤左右方向的瓷磚縫隙中心為對稱線；

A3、啟動(dòng)清理裝置，清理裝置前進(jìn)過程中，當(dāng)前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光光束因掃到瓷磚縫隙而導(dǎo)致光束反射狀態(tài)不一致時(shí)，前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)向控制模塊發(fā)送偏航感知信息，控制模塊控制行走機(jī)構(gòu)使得清理裝置的行進(jìn)方向恢復(fù)至與前后瓷磚縫隙方向相同；

A4、清理裝置行進(jìn)過程中，當(dāng)左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)的激光傳感器光線掃過瓷磚縫隙時(shí)，左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)向控制模塊發(fā)送磚縫感知信息；

A5、當(dāng)清理裝置運(yùn)行路徑前方有墻體或障礙物時(shí)，清理裝置前部的障礙物傳感器向控制模塊發(fā)送碰撞告警，使控制模塊控制行走機(jī)構(gòu)停止或轉(zhuǎn)向；

A6、當(dāng)清理裝置轉(zhuǎn)向時(shí)，清理裝置尋跡機(jī)構(gòu)以激光光束掃描地面的瓷磚縫隙，并以此控制行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向動(dòng)作，使轉(zhuǎn)向后的清理裝置的前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光傳感器的光線以底盤前后方向的瓷磚縫隙中心為對稱線，左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光傳感器的光線以底盤左右方向的瓷磚縫隙中心為對稱線；

A7、所述計(jì)算芯片以清理裝置初始位置為原點(diǎn)，以收到的磚縫感知信息為刻度，以每塊瓷磚的長寬尺寸為每個(gè)刻度長度，記錄清理裝置的行走軌跡；所述行走軌跡用于計(jì)算清理裝置的工作面積，也用于在瓷磚縫隙交叉處判斷轉(zhuǎn)向以免重復(fù)之前的路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的瓷磚縫隙清理的控制方法，其特征在于：所述清理裝置包括控制模塊、底盤、行走機(jī)構(gòu)、尋跡機(jī)構(gòu)和縫隙清掃機(jī)構(gòu)；所述控制模塊與行走機(jī)構(gòu)、尋跡機(jī)構(gòu)、縫隙清掃機(jī)構(gòu)相連并加以控制；所述底盤在作業(yè)時(shí)保持水平狀態(tài)；所述縫隙清掃機(jī)構(gòu)包括升降單元和豎向設(shè)置的毛刷盤，所述升降單元與毛刷盤相連；所述尋跡機(jī)構(gòu)包括前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)和左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)，所述前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤前部和后部的激光傳感器；所述左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤側(cè)部的激光傳感器；所述行走機(jī)構(gòu)根據(jù)尋跡機(jī)構(gòu)感應(yīng)的磚縫走向及磚縫交叉位置調(diào)整其行進(jìn)路線，以使毛刷盤對準(zhǔn)磚縫進(jìn)行清掃；當(dāng)行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)彎、倒退或暫停時(shí)，升降單元提升毛刷盤使之離開磚縫以免受損。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于單片機(jī)的瓷磚縫隙清理的控制方法，其特征在于：所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)于底盤后部，行走機(jī)構(gòu)以兩個(gè)獨(dú)立的后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪行走；當(dāng)控制模塊改變兩后輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向時(shí)，所述清理裝置轉(zhuǎn)彎、掉頭或倒退。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的瓷磚縫隙清理的控制方法，其特征在于：當(dāng)清理裝置位于初始位置時(shí)，前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)的激光傳感器光線以底盤前后方向的瓷磚縫隙中心為對稱線，左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)的激光傳感器光線以底盤左右方向的瓷磚縫隙中心為對稱線；

清理裝置行進(jìn)過程中，當(dāng)左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)的激光傳感器光線掃過瓷磚縫隙時(shí)，左右感應(yīng)機(jī)構(gòu)向控制模塊發(fā)送磚縫感知信息；

清理裝置行進(jìn)過程中，當(dāng)前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)的一對激光光束因掃到瓷磚縫隙而導(dǎo)致光束反射狀態(tài)不一致時(shí)，前后感應(yīng)機(jī)構(gòu)向控制模塊發(fā)送偏航感知信息。