CN109605390A - 一种汽车清洗机器人控制系统 - Google Patents

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陈健
刘志恒
曹雏清
高云峰
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    • B60S3/04—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles

Abstract

本发明揭示了一种汽车清洗机器人控制系统，系统设有用于洗车的机器人，机器人连接用于控制机器人工作的机器人控制器，系统设有视觉传感器和建模规划单元，所述视觉传感器采集汽车车身点云数据并输送至建模规划单元，所述建模规划单元根据车身点云数据建立汽车模型，并针对汽车模型规划机器人清洗轨迹，所述建模规划单元输出机器人清洗轨迹至机器人控制器。本发明控制系统可以连接其他传感器设备，如压力传感器，数据传感器，进一步保证机器人控制的精确性，使得利用工业机器人洗车的技术能够更好的推广。

Description

一种汽车清洗机器人控制系统
技术领域
本发明涉及汽车清洗领域和机器人领域。
背景技术
汽车在行驶和停放期间，由于受来自大气、地面、燃料废气等方面的污染，表面及外露部件不可避免的会沉积烟雾、灰尘、油污、积碳、氧化物等污染物；这些污染物不仅会增加汽车油耗，还会造成汽车表面漆层的腐蚀，所以汽车拥有者对汽车清洗都非常重视。
目前，汽车清洗往往采用清洗机或人工方式进行。清洗机方式投资成本高、清洗液和水量消耗大，且无法针对不同车型规划清洗轨迹，清洗机抛盘无法完全贴合汽车表面，容易产生清洗死角。人工方式清洗工作量大、效率低、成本高，同样存在清洗死角问题。为了提升清洗洁净度、提高效率、节约成本，采用专用清洗机器人来完成汽车清洗将成为未来发展的趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种具有自动洗车功能的机器人控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车清洗机器人控制系统，系统设有用于洗车的机器人，机器人连接用于控制机器人工作的机器人控制器，系统设有视觉传感器和建模规划单元，所述视觉传感器采集汽车车身点云数据并输送至建模规划单元，所述建模规划单元根据车身点云数据建立汽车模型，并针对汽车模型规划机器人清洗轨迹，所述建模规划单元输出机器人清洗轨迹至机器人控制器。
所述视觉传感器为固定在洗车间四周及顶部采集汽车四周及顶部车身点云数据的激光雷达传感器，或者为固定在机器人上的激光雷达传感器。
所述激光雷达传感器通过TCP/I P通信线路连接建模规划单元的信号输入端。
所述建模规划单元通过TCP/I P通信线路连接机器人控制器。
所述机器人通过工业实时以太网实现EtherCAT、脉冲与机器人控制器进行实时连接。
系统设有用于输入操作指令的输入单元，所述输入单元通过IO信号与机器人控制器通信。
系统设有机器人示教器，所述机器人示教器通过TCP/I P通信线路连接机器人控制器。
本发明控制系统可以连接其他传感器设备，如压力传感器，数据传感器，进一步保证机器人控制的精确性，使得利用工业机器人洗车的技术能够更好的推广。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为汽车清洗机器人控制系统框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，汽车清洗机器人控制系统，机器人、机器人控制器、输入装置、机器人示教器、建模规划单元和视觉传感器。
视觉传感器为固定在洗车间四周及顶部采集汽车四周及顶部车身点云数据的激光雷达传感器，或者为固定在机器人上的激光雷达传感器。通过激光雷达传感器扫描车身，获取车身点云数据，经过视觉处理算法重构汽车三维模型，进一步获取汽车位姿，视觉传感器将获取的三维模型和位姿通过TCP/I P传递给建模规划单元；
建模规划单元利用获取的车身三维模型和位姿信息，完成车身的离线清洗轨迹规划，同时根据车身数模与实际间位姿变换关系，生成机器人清洗指令，并将程序发送给机器人控制器；
机器人控制器读取离线规划软件、外部IO信号、示教器信息，进而实现对机器人的控制。
输入装置主要是外部信号输入给机器人控制器，如汽车停放完毕后的开始清洗的信号，通过IO的方式连接。
机器人示教器：接收操作人员录入的操作指令，操作指令中携带有运动目标点的坐标，并将所述操作指令发送至主控制器，主控制器基于操作指令来控制器机器人运动，与机器人控制器通过TCP/I P连接。
机器人是汽车清洗规划结果的执行装置，通过工业实时以太网实现EtherCAT、脉冲与控制器进行实时连接。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车清洗机器人控制系统，系统设有用于洗车的机器人，机器人连接用于控制机器人工作的机器人控制器，其特征在于：系统设有视觉传感器和建模规划单元，所述视觉传感器采集汽车车身点云数据并输送至建模规划单元，所述建模规划单元根据车身点云数据建立汽车模型，并针对汽车模型规划机器人清洗轨迹，所述建模规划单元输出机器人清洗轨迹至机器人控制器。
2.根据权利要求1所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：所述视觉传感器为固定在洗车间四周及顶部采集汽车四周及顶部车身点云数据的激光雷达传感器，或者为固定在机器人上的激光雷达传感器。
3.根据权利要求2所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：所述激光雷达传感器通过TCP/IP通信线路连接建模规划单元的信号输入端。
4.根据权利要求3所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：所述建模规划单元通过TCP/IP通信线路连接机器人控制器。
5.根据权利要求4所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：所述机器人通过工业实时以太网实现EtherCAT、脉冲与机器人控制器进行实时连接。
6.根据权利要求1-5中任一所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：系统设有用于输入操作指令的输入单元，所述输入单元通过IO信号与机器人控制器通信。
7.根据权利要求6所述的汽车清洗机器人控制系统，其特征在于：系统设有机器人示教器，所述机器人示教器通过TCP/IP通信线路连接机器人控制器。
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