[发明专利]可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，包括主动部控制系统和从动部控制系统，主动部控制系统包括主动部电路板、主动部供电电池、主动部微控制器、行走电机驱动器、主动部清洗电机驱动器、第一通信模块、第二通信模块、六个主动部压力传感器、倾角传感器、发光二极管、主动部电磁阀驱动器和主动继电器；从动部控制系统包括从动部电路板、从动部供电电池、从动部微控制器、从动部清洗电机驱动器、第三通信模块、六个从动部压力传感器、光电传感器、从动部电磁阀驱动器和从动部继电器；本发明还公开了一种可遥控式双面擦玻璃机器人的控制方法。本发明设计新颖合理，工作效率高，使用安全方便，便于推广使用。

主权项

1.一种可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统，所述可遥控式双面擦玻璃机器人包括遥控器(5)、用于分别设置在玻璃内侧和玻璃外侧且相互配合的主动部(1)和从动部(2)，所述主动部(1)包括主动部底板(1‑2)、主动部驱动机构、主动部清洗机构和主动部喷水器，所述主动部驱动机构包括行走电机(1‑6)，所述主动部清洗机构包括主动部清洗电机(1‑11)和通过主动部清洗传动组件与主动部清洗电机(1‑11)的输出轴连接的主动部清洗抹盘，所述主动部喷水器包括主动部喷水管(1‑25)，所述主动部喷水管(1‑25)上设置有主动部微型水泵(1‑26)和主动部电磁阀(1‑27)，所述主动部喷水管(1‑25)的一端端部连接有主动部喷头(1‑28)；所述从动部(2)包括从动部底板(2‑2)、从动部清洗机构和从动部喷水器，所述从动部清洗机构包括从动部清洗电机(2‑9)和通过从动部清洗传动组件与从动部清洗电机(2‑9)的输出轴连接的从动部清洗抹盘，所述从动部喷水器包括从动部喷水管(2‑13)，所述从动部喷水管(2‑13)上设置有从动部微型水泵(2‑14)和从动部电磁阀(2‑15)，所述从动部喷水管(2‑13)的一端端部连接有从动部喷头(2‑17)；所述可遥控式双面擦玻璃机器人用控制系统包括主动部控制系统和从动部控制系统，所述主动部控制系统包括主动部电路板(1‑7)以及设置在主动部电路板(1‑7)上的主动部供电电池(1‑22)、主动部微控制器(1‑23)、行走电机驱动器(1‑8)、主动部清洗电机驱动器(1‑9)、用于与遥控器(5)通信的第一通信模块(1‑10)和用于与从动部(2)通信的第二通信模块(1‑24)，所述主动部微控制器(1‑23)的输入端接有分别设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个主动部压力传感器(1‑4)，以及设置在主动部底板(1‑2)的中间位置处的倾角传感器(1‑15)，所述第一通信模块(1‑10)和第二通信模块(1‑24)均与主动部微控制器(1‑23)相接，所述行走电机驱动器(1‑8)和主动部清洗电机驱动器(1‑9)均与主动部微控制器(1‑23)的输出端连接，所述行走电机(1‑6)与行走电机驱动器(1‑8)的输出端连接，所述主动部清洗电机(1‑11)与主动部清洗电机驱动器(1‑9)的输出端连接，所述主动部微控制器(1‑23)的输出端还接有发光二极管(1‑21)、主动部电磁阀驱动器(1‑29)和用于接通或断开主动部供电电池(1‑22)为主动部微型水泵(1‑26)供电的供电回路的主动继电器(1‑30)，所述主动部电磁阀(1‑27)与主动部电磁阀驱动器(1‑29)的输出端连接，所述主动部继电器(1‑31)串联在主动部供电电池(1‑22)为主动部微型水泵(1‑26)供电的供电回路中；所述从动部控制系统包括从动部电路板(2‑7)以及设置在从动部电路板(2‑7)上的从动部供电电池(2‑24)、从动部微控制器(2‑25)、从动部清洗电机驱动器(2‑8)和用于与主动部(1)的第二通信模块(1‑24)通信的第三通信模块(2‑26)，所述从动部微控制器(2‑25)的输入端接有分别设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、后侧中间位置处、左侧前端、左侧后端、右侧前端和右侧后端的六个从动部压力传感器(2‑4)，以及用于感应发光二极管(1‑21)所发光线的光电传感器(2‑16)，所述第三通信模块(2‑26)与从动部微控制器(2‑25)相接，所述从动部清洗电机驱动器(2‑8)与从动部微控制器(2‑25)的输出端连接，所述从动部清洗电机(2‑9)与从动部清洗电机驱动器(2‑8)的输出端连接，所述从动部微控制器(2‑25)的输出端还接有从动部电磁阀驱动器(2‑27)和用于接通或断开从动部供电电池(2‑24)为从动部微型水泵(2‑14)供电的供电回路的从动部继电器(2‑28)，所述从动部电磁阀(2‑29)与从动部电磁阀驱动器(2‑27)的输出端连接，所述从动部继电器(2‑28)串联在从动部供电电池(2‑24)为从动部微型水泵(2‑14)供电的供电回路中，其特征在于：该可遥控式双面擦玻璃机器人的控制方法包括以下步骤：步骤一、将主动部(1)和从动部(2)分开安置在玻璃(3)的两侧表面中部的对应位置处；步骤二、操作遥控器(5)，启动主动部(1)；主动部(1)的主动部微控制器(1‑23)通过第一通信模块(1‑10)接收到遥控器(5)发送的启动信号后，实时采集倾角传感器(1‑15)和六个主动部压力传感器(1‑4)检测到的信号，并通过第二通信模块(1‑24)发送启动信号给从动部(2)，从动部(2)的从动部微控制器(2‑25)通过第三通信模块(2‑26)接收到主动部(1)发送的启动信号后，实时采集六个从动部压力传感器(2‑4)检测到的信号；步骤三、主动部微控制器(1‑23)首先根据倾角传感器(1‑15)检测到的信号，判断出主动部(1)与重力加速度方向间的夹角，并输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，调整主动部(1)的位置，使主动部(1)平行于重力加速度方向；从动部(2)随着主动部(1)调整位置；当主动部(1)和从动部(2)位置调整好时，主动部微控制器(1‑23)开始计时；步骤四、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)向玻璃(3)的上方前进，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和从动部(2)的前端均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的中部上方，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1‑23)停止计时，并将记录的时间段存储为t1；步骤五、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°，逐渐向玻璃(3)的右上角靠近，行走开始时主动部微控制器(1‑23)开始计时，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和左侧以及从动部(2)的前端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的右上角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1‑23)停止计时，并将记录的时间段存储为t2；步骤六、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)向玻璃(3)的左上角后退，行走开始时主动部微控制器(1‑23)开始计时，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的后侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的后侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的后端和左侧以及从动部(2)的后端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的左上角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1‑23)停止计时，并将记录的时间段存储为t3；步骤七、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转5°～15°后前进，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和从动部(2)的前端均碰撞到了玻璃边框(4)，此时，主动部(1)和从动部(2)先左转步骤七开始时右转的角度后再左转5°～15°后后退，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的后侧中间位置处的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的后侧中间位置处的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的后端和从动部(2)的后端均碰撞到了玻璃边框(4)；步骤八、重复执行步骤七，直至主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、右侧前端和右侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、右侧前端和右侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和右侧以及从动部(2)的前端和右侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的右下角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；步骤九、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)向玻璃(3)的左下角后退，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的后侧中间位置处、右侧前端和右侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的后侧中间位置处、右侧前端和右侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的后端和右侧以及从动部(2)的后端和右侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的左下角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；步骤十、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)左转90°后向玻璃(3)的左上角前进，行走开始时主动部微控制器(1‑23)开始计时，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和左侧以及从动部(2)的前端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的左上角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走，主动部微控制器(1‑23)停止计时，并将记录的时间段存储为t4；步骤十一、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°后向玻璃(3)的右上角前进，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和左侧以及从动部(2)的前端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的右上角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；步骤十二、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°后向玻璃(3)的右下角前进，当主动部微控制器(1‑23)接收到设置在主动部底板(1‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的主动部压力传感器(1‑4)输出信号，且从动部微控制器(2‑25)接收到设置在从动部底板(2‑2)的前侧中间位置处、左侧前端和左侧后端的从动部压力传感器(2‑4)输出信号，并通过第三通信模块(2‑26)和第二通信模块(1‑24)传输给主动部微控制器(1‑23)时，说明主动部(1)的前端和左侧以及从动部(2)的前端和左侧均碰撞到了玻璃边框(4)，主动部(1)和从动部(2)到达了玻璃(3)的右下角，此时，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；步骤十三、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°后前进，行走开始时主动部微控制器(1‑23)开始计时，前进t2时间后，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；步骤十四、主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给行走电机驱动器(1‑8)，行走电机驱动器(1‑8)驱动行走电机(1‑6)运动，行走电机(1‑6)带动主动部(1)行走，从动部(2)从动，使主动部(1)和从动部(2)右转90°后前进，行走开始时主动部微控制器(1‑23)开始计时，前进t4‑t1时间后，主动部微控制器(1‑23)停止控制主动部(1)行走，从动部(2)停止行走；执行以上步骤四至步骤十四的过程中，主动部微控制器(1‑23)输出控制信号给主动部清洗电机驱动器(1‑9)，主动部清洗电机驱动器(1‑9)驱动主动部清洗电机(1‑11)运动，主动部清洗电机(1‑11)通过主动部清洗传动组件带动主动部清洗抹盘转动，对玻璃(3)的一侧侧面进行擦洗；同时，从动部微控制器(2‑25)输出控制信号给从动部清洗电机驱动器(2‑8)，从动部清洗电机驱动器(2‑8)驱动从动部清洗电机(2‑9)运动，从动部清洗电机(2‑9)通过从动部清洗传动组件带动从动部清洗抹盘转动，对玻璃(3)的另一侧侧面进行擦洗。