[發(fā)明專利]環(huán)衛(wèi)智能潔掃作業(yè)機器人控制系統(tǒng)及清掃機械

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811497902.5
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109440699A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 李亮;張斌;袁科;龔建球;雷綱;景斌
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙中聯(lián)重科環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類號: E01H1/00
• 分類號: E01H1/00;B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種環(huán)衛(wèi)智能潔掃作業(yè)機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

導航系統(tǒng)，用于構(gòu)建機器人全局地圖信息并提供該全局地圖信息和所述機器人的位置信息至主控制器；

檢測模塊，用于構(gòu)建機器人局部地圖信息并提供該局部地圖信息和障礙物檢測信息至所述主控制器；

主控制器，用于根據(jù)所述導航系統(tǒng)提供的所述全局地圖信息及所述機器人的位置信息進行全局作業(yè)路徑規(guī)劃，并結(jié)合所述檢測模塊提供的所述局部地圖信息和所述障礙物檢測信息進行局部運動路徑規(guī)劃；

行走系統(tǒng)，用于控制所述機器人按照所述主控制器規(guī)劃的所述局部運動路徑行駛；以及

作業(yè)系統(tǒng)，包括：

底盤垃圾清理模塊，用于所述機器人在根據(jù)所述局部運動路徑行駛過程中對地面垃圾的清理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導航系統(tǒng)包括：

GPS天線，用于接收所述機器人原始的位置信息，并傳輸至GPS數(shù)據(jù)處理模塊；

信息接收模塊，用于接收GPS差分信號和/或所述全局地圖信息，并將該GPS差分信號和/或所述全局地圖信息傳送至所述主控制器；

GPS數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收并處理所述GPS天線提供的所述機器人原始的位置信息及所述信息接收模塊提供的所述GPS差分信號，從而得到所述機器人精準的位置信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導航系統(tǒng)還包括：IMU單元，用于測得所述機器人的姿態(tài)信息并傳輸至所述主控制器，所述主控制器根據(jù)該姿態(tài)信息及所述檢測模塊提供的障礙物檢測信息計算得到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度和方向及驅(qū)動輪的速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述行走系統(tǒng)包括：

轉(zhuǎn)向電機及驅(qū)動器，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)向輪運動；

主動輪電機及驅(qū)動器，用于驅(qū)動所述驅(qū)動輪運動；及

底層控制器，用于接收由所述主控制器提供的所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度和方向及所述驅(qū)動輪的速度，并將所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度和方向轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)向電機的轉(zhuǎn)動角度和方向；將所述驅(qū)動輪的速度轉(zhuǎn)換為所述主動輪電機的轉(zhuǎn)速。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述行走系統(tǒng)還包括：編碼器/IMU單元，用于實時采集所述驅(qū)動輪的速度信息并反饋至所述底層控制器，所述底層控制器通過將該實時采集的速度信息與目標速度進行比較，最終不斷修正所述驅(qū)動輪的運動速度直至所述機器人達到或接近目標速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人的姿態(tài)信息包括：所述機器人的方向及角速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器還用于將所述導航系統(tǒng)提供的所述機器人的位置信息和方向信息與目標位置信息和方向信息進行比較，并不斷修正所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角度及方向直至所述機器人達到或接近目標位置和方向。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述作業(yè)系統(tǒng)還包括：

交互系統(tǒng)，包括：

智能語音裝置，和/或

視覺裝置，

所述智能語音裝置包括：

語音輸出模塊，用于詢問行人是否有需要處理的垃圾；

語音接收模塊，用于接收由行人反饋回來的語音信息；及

語音處理模塊，用于對所述語音信息進行識別，判斷行人是否有垃圾處理，并將判斷結(jié)果傳送至所述主控制器；

所述視覺裝置包括：

攝像頭，用于獲取行人手上攜帶物品的圖像信息；及

圖像處理器，用于將所述攝像頭獲取的圖像信息進行處理并進行特征提取，進而與垃圾圖片進行特征比對，判斷行人手上是否有垃圾處理，并將判斷結(jié)果傳送至所述主控制器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器接收所述智能語音裝置和/或視覺裝置傳送的所述行人手里垃圾判斷結(jié)果，控制所述語音控制模塊語音提示行人將垃圾扔入垃圾桶內(nèi)進行垃圾收集或控制機器人繼續(xù)按規(guī)劃路徑行駛。

10.一種清掃機械，其特征在于，該清掃機械包括權(quán)利要求1-9任一項權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)。