[發明專利]環衛智能潔掃作業機器人控制系統及清掃機械

在審

• 申請號: 201811497902.5
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109440699A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 李亮;張斌;袁科;龔建球;雷綱;景斌
• 申請（專利權）人: 長沙中聯重科環境產業有限公司
• 主分類號: E01H1/00
• 分類號: E01H1/00;B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明實施例提供一種環衛智能潔掃作業機器人控制系統及清掃機械，屬于環保技術領域。本發明通過導航系統及檢測模塊將地圖信息和機器人的位置信息及障礙物檢測信息傳送至主控制器，從而進行局部運動路徑規劃，并通過控制行走系統及作業系統進行規劃路徑途中的路面潔掃作業及行人手里垃圾的收集，相比于現有技術需通過人工控制傳統機械方式進行潔掃作業，本發明不需要人工參與控制即可實現規劃路線的垃圾清理，大大降低了使用成本，且可實現連續作業，工作效率更高。

技術領域

本發明涉及環保技術領域，具體地涉及一種環衛智能潔掃作業機器人控制系統及清掃機械。

背景技術

隨著現代科技的快速發展，智能控制技術在環衛清潔方面也越來越受到重視，現有技術中環衛清潔需事先規劃好清潔路線，防止遇到交通堵塞，且清潔車的實時位置，及與目的地的距離情況依賴于清潔人員對作業路線的熟悉程度。

現有技術中環衛的清潔多通過人工推動或機械控制等方式實現清潔車的推動與避障，必須安排有至少一個清潔人員，且對清潔人員的機械操作熟練程度有一定要求。此外，現有技術的清潔車只能實現對規劃路徑的地面垃圾的清理。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種環衛智能潔掃作業機器人控制系統及清掃機械，可通過自主導航和路徑規劃進行無人潔掃作業。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種環衛智能潔掃作業機器人控制系統，該系統包括：導航系統，用于構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，該模塊用于構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，該主控制器用于根據所述導航系統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路徑規劃，并結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劃；行走系統，該系統用于控制所述機器人按照所述主控制器規劃的所述局部運動路徑行駛；以及作業系統，該作業系統包括：底盤垃圾清理模塊，用于所述機器人在根據所述局部運動路徑行駛過程中對地面垃圾的清理。

可選的，所述導航系統包括：GPS天線，用于接收所述機器人原始的位置信息，并傳輸至GPS數據處理模塊；4G模塊，該模塊包括：4G天線，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/或全局地圖信息傳送至所述主控制器；GPS數據處理模塊，該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4G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。

可選的，所述導航系統還可包括：IMU單元，用于測得所述機器人的姿態信息并傳輸至所述主控制器，所述主控制器根據該姿態信息及所述檢測模塊提供的障礙物檢測信息計算得到轉向輪的轉向角度和方向及驅動輪的速度。

可選的，所述行走系統包括：轉向電機及驅動器，用于驅動所述轉向輪運動；主動輪電機及驅動器，用于驅動所述驅動輪運動；及底層控制器，用于接收由所述主控制器提供的所述轉向輪的轉向角度和方向及所述驅動輪的速度，并將所述轉向輪的轉向角度和方向轉換為所述轉向電機的轉動角度和方向；將所述驅動輪的速度轉換為所述主動輪電機的轉速。

可選的，所述行走系統還可包括：編碼器/IMU單元，用于實時采集所述驅動輪的速度信息并反饋至底層控制器，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動輪的運動速度直至所述機器人達到或接近目標速度。

可選的，所述機器人的姿態信息包括：所述機器人的方向及角速度。

可選的，所述主控制器還可用于將所述導航系統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，并不斷修正所述轉向輪的轉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。