CN103505141B - 擦玻璃装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能机器人技术领域，具体地说，涉及一种擦玻璃装置。该擦玻璃装置包括机体和控制单元，机体的底部设有行走单元和清洁单元，擦玻璃装置还包括朝向玻璃表面发射超声波的第一超声波检测单元。第一超声波检测单元包括超声波信号发射装置和超声波信号接收装置，超声波信号接收装置与控制单元连接。当超声波信号接收装置接收不到超声波信号时，控制单元控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。本发明擦玻璃装置采用超声波边界检测技术，智能水平高，外界干扰对其的影响较小，当擦玻璃装置到达玻璃边缘时能够做出准确判断，采取停止行走或改变行走方向的措施，从而避让玻璃边缘。

Description

擦玻璃装置

技术领域

本发明属于智能机器人的技术领域，具体地说，涉及一种擦玻璃装置。

背景技术

一般擦窗机器人对于无框玻璃边界的检测，大多是通过光耦进行判别，当擦窗机器人未超出玻璃边缘时机器正常行进；当安装在擦窗机器人边角上的光耦超出玻璃边缘时，光耦只发出光线，而接收不到发射出光线的反馈，认为擦窗机器人已到达玻璃边缘，以此来控制擦窗机器人的工作范围。但是使用这种方法，光线对光耦的影响较大，太阳光、室内灯光等光线都能影响到擦窗机器人对于边界的准确判断，而且，当玻璃表面对光耦发射出光线的反射不强烈时，光耦不能接收到足够的反射光，也会影响机器人对边缘的判断。采用上述光耦判别玻璃边缘方法局限性大，影响因素较多，容易造成判断不准确的缺陷。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种能准确地判别玻璃边缘的擦玻璃装置。该擦玻璃装置包括机体和控制单元，机体的底部设有行走单元和清洁单元，所述擦玻璃装置还包括朝向玻璃表面发射超声波的第一超声波检测单元，所述第一超声波检测单元包括超声波信号发射装置和超声波信号接收装置，所述超声波信号接收装置与控制单元连接，当超声波信号接收装置接收不到超声波信号时，控制单元控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。

进一步地，所述擦玻璃装置还包含发射平行玻璃表面超声波的第二超声波检测单元，所述第二超声波检测单元与控制单元相连，当第二超声波检测单元检测不到超声波信号时，控制单元控制第一超声波检测单元工作。

机体外缘形状为圆形或正方形或长方形或椭圆形或不规则形状。

所述第一超声波检测单元设置在机体的边缘处，所述机体的边缘处设置第一开口，所述第一超声波检测单元容置于所述第一开口内。

所述机体的侧壁设置第二开口，所述第二超声波检测单元容置于所述第二开口内。

所述第一超声波检测单元的设置数量为多个，每个第一超声波检测单元中的超声波信号接收装置与控制单元连接。

本发明采用超声波边界检测检测技术，智能水平高，外界干扰对其的影响较小，能够对玻璃边缘做出准确判断。

附图说明

图1为本发明擦玻璃装置实施例一正常工作时（未超出玻璃边缘）示意图；

图2为本发明擦玻璃装置实施例一行走时超出玻璃边缘示意图；

图3为本发明擦玻璃装置实施例一结构示意图；

图4为本发明擦玻璃装置实施例一俯视示意图。

附图标记：

1.吸附单元2.行走单元3.清洁单元4.驱动单元

5.控制单元6.第一超声波检测单元7.机体8.玻璃

9.吸盘10.抽气管11.真空泵

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步说明本发明擦玻璃装置的结构及其工作原理。

实施例一

本发明擦玻璃装置包括机体7和控制单元5，机体7的底部设有行走单元2和清洁单元3，所述擦玻璃装置还包括朝向玻璃表面发射超声波的第一超声波检测单元6，所述第一超声波检测单元6包括超声波信号发射装置和超声波信号接收装置，所述超声波信号接收装置与控制单元5连接，当超声波信号接收装置接收不到超声波信号时，控制单元5控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。

图1为本发明擦玻璃装置正常工作时（未超出玻璃边缘）示意图。

如图1所示，本发明擦玻璃装置为一个单体机器人，其中，行走单元2包括位于擦玻璃装置的左右两侧履带和履带轮，履带包括多个履带单元节。第一超声波检测单元6设置在机体7的边缘处。机体的边缘处设置第一开口，第一超声波检测单元6容置于第一开口内，机体7外缘形状为圆形或正方形或长方形或椭圆形或不规则形状。

当装在机体的边角上的第一超声波检测单元6未超出玻璃8的边缘时，擦玻璃装置处于正常工作状态，第一超声波检测单元6能够接收到玻璃表面反射回的超声波；第一超声波检测单元6中的超声波信号接收装置发出信号给控制单元5，控制单元5确认擦玻璃装置没有到达玻璃边缘，并控制驱动单元4驱动行走单元2继续移动。

图2为本发明擦玻璃装置行走时超出玻璃边缘示意图。如图2所示，当第一超声波检测单元6超出边缘时，第一超声波检测单元中的超声波信号发射装置朝向玻璃表面方向发射超声波，而第一超声波检测单元6中的超声波信号接收装置没有接收到反射的超声波，第一超声波检测单元6中的超声波信号接收装置发出信号给控制单元，控制单元5确认擦玻璃装置已到达玻璃边缘，控制单元5控制驱动单元4驱动行走单元2停止行走或改变行走方向，改变行走方向为转动或后退，从而避让玻璃边缘。

第一超声波检测单元可以是电子元件，所述第一超声波检测单元的设置数量至少为2，可以是多个，每个第一超声波检测单元中的超声波信号接收装置与控制单元连接。

如图4所示，在本实施例中，擦玻璃装置中的吸附单元1主要包括吸盘9和通过抽气管10与吸盘相连的真空泵11，该擦玻璃装置通过负压室吸盘9吸附在玻璃8的表面。除此之外，擦玻璃装置还可以通过吸附橡皮泥的吸附方法实现贴附在玻璃表面。有关擦玻璃装置如何吸附在玻璃表面的技术可以采用各种现有技术，在此不再赘述。

实施例二

相对于实施例一，本实施例的擦玻璃装置还包括发射平行玻璃表面超声波的第二超声波检测单元（图中未示出），机体7的侧壁设置第二开口，容置于第二开口内的第二超声波检测单元与控制单元5连接。

擦玻璃装置在行走过程中，首先是第二超声波检测单元工作，通过发射平行玻璃表面超声波检测玻璃是否有边框，当第二超声波检测单元检测不到超声波信号时，说明玻璃没有边框，则控制单元5控制第一超声波检测单元6工作，第一超声波检测单元6中的超声波信号发射装置朝向玻璃表面发射超声波，如果第一超声波检测单元6中的超声波信号接收装置没有接收到超声波信号，擦玻璃装置需要停止行走或改变行走方向。否则的话，擦玻璃装置继续行行走。

与实施例一相比，本实施例增加发射平行于玻璃表面超声波的第二超声波检测单元。擦玻璃装置实际工作中，玻璃可能具有边框或者没有边框。如果玻璃没有边框，则不需要第一超声波检测单元工作，避免第一超声波检测单元持续工作造成能源浪费。本实施例则通过第二超声波检测单元优先判断玻璃是否有边框，若玻璃有边框，则无需启动第一超声波检测单元工作；若玻璃没有边框，再开启第一超声波检测单元工作。

实施例三

实施例三判断玻璃边缘的方法与实施例一、二相同，与实施例一、二结构上的不同的是本发明擦玻璃装置是分体式，包含驱动机和随动机，驱动机和随动机通过其内置磁铁吸附在玻璃上。

本实施例中，擦玻璃装置包括驱动机和随动机，两者均为独立件。清洁单元3分别设置在驱动机和随动机中，驱动机和随动机分别内置有第一、第二磁铁，使两者能够相互吸附在玻璃8的内、外两侧，在第一、第二磁铁的吸力作用下，随动机与驱动机产生随动。

驱动机包括行走单元2、驱动单元4、超声波检测单元6和控制单元5。控制单元5分别与超声波检测单元6和驱动单元4连接，在控制单元5的作用下，驱动单元4控制行走单元2工作。行走单元2包括位于驱动机的左右两侧履带和履带轮，履带包括多个履带单元节。若超声波检测单元6中的超声波信号接收装置不能接收到反射的超声波，超声波信号接收装置发出信号给控制单元5，控制单元5确认擦玻璃装置已到达玻璃边缘，控制单元5控制驱动单元4驱动行走单元2停止行走或改变行走方向，如转动或后退，从而避让玻璃边缘。

本发明采用超声波边界检测检测技术，智能水平高，外界干扰对其的影响较小，当到达玻璃边缘时能够做出准确判断，采取停止行走或改变行走方向的措施，从而避让玻璃边缘。

Claims (7)

1.一种擦玻璃装置，包括机体(7)和控制单元(5)，机体(1)的底部设有行走单元(2)和清洁单元(3)，其特征在于：擦玻璃装置还包括朝向玻璃表面发射超声波的第一超声波检测单元(6)，第一超声波检测单元(6)包括超声波信号发射装置和超声波信号接收装置，超声波信号接收装置与控制单元(5)连接，当超声波信号接收装置接收不到超声波信号时，控制单元(5)控制擦玻璃装置停止行走或改变行走方向。

2.如权利要求1所述的擦玻璃装置，其特征在于：擦玻璃装置还包含发射平行玻璃表面超声波的第二超声波检测单元，第二超声波检测单元与控制单元相连，当第二超声波检测单元检测不到超声波信号时，控制单元(5)控制第一超声波检测单元(6)工作。

3.如权利要求1所述的擦玻璃装置，其特征在于：机体(7)外缘形状为圆形或正方形或长方形或椭圆形。

4.如权利要求1所述的擦玻璃装置，其特征在于：第一超声波检测单元(6)设置在机体(7)的边缘处。

5.如权利要求4所述的擦玻璃装置，其特征在于：机体的边缘处设置第一开口，第一超声波检测单元(6)容置于第一开口内。

6.如权利要求2所述的擦玻璃装置，其特征在于：所述机体的侧壁设置第二开口，第二超声波检测单元容置于第二开口内。

7.如权利要求1-6任一项所述的擦玻璃装置，其特征在于：第一超声波检测单元(6)的数量为多个，每个第一超声波检测单元中的超声波信号接收装置与控制单元(5)连接。