CN109674391A - 一种擦玻璃机器人障碍物检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种擦玻璃机器人障碍物检测装置，属于擦玻璃机器人领域，擦玻璃机器人包括机体，机体上安装有用于在玻璃面上行走的行走机构和用于为所述行走机构提供动力的驱动电机，所述检测装置包括安装在所述机体上的电流检测装置、方向检测装置、位移检测装置和处理器，所述处理器与所述电流检测装置、所述方向检测装置和所述位移检测装置电连接；所述电流检测装置用于检测所述驱动电机电流耗值，所述方向检测装置用于检测机体行走方向，所述位移检测装置用于检测机体的位移，所述处理器通过对电流耗值、机体行走方向和机体的位移进行分析进而对障碍物进行判断。本发明结构简单、设计合理，对擦玻璃机器人的影响较小，便于推广使用。

Description

一种擦玻璃机器人障碍物检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及擦玻璃机器人领域，特别涉及一种擦玻璃机器人障碍物检测装置及检测方法。

背景技术

擦玻璃机器人是一种吸附在玻璃表面对玻璃进行清洁的机器，现有擦玻璃机器人多是在自动工作模式下进行玻璃清洁工作。但是，玻璃一般都设有边框、玻璃面上也有点状障碍物、窗锁扣及窗把手等附着物，玻璃边框及玻璃附着物对于擦玻璃机器人来说是两种不同类型的障碍物，擦玻璃机器人的规避方式也不一样。这就需要擦玻璃机器人能够对其进行检测、判断和分析，进而才能够由擦玻璃机器人上搭载的控制系统控制擦玻璃机器人进行相应的路线调整，实现自主擦玻璃工作。

目前，擦玻璃机器人均设有浮动机体，浮动机体一般为矩形，浮动机体四周设置有多个微动开关，工作时，擦玻璃机器人搭载的控制系统通过检测和分析微动开关的电信号，进而完成对障碍物检测、判断和分析障碍物。具体的，当同一直线上的多个微动开头均发出相同的电信号时，判断为遇到玻璃边框；当单个微动开关发出电信号时，判断为遇到附着物。但是这种方式下工作的擦玻璃机器人，其用于检测障碍物的装置的零部件过多、结构复杂、不便装备。

发明内容

针对现有技术存在的擦玻璃机器人障碍物检测装置的结构复杂、零部件多、不便于装备的问题，本发明的目的在于提供一种擦玻璃机器人障碍物检测装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种擦玻璃机器人障碍物检测装置，所述擦玻璃机器人包括机体，所述机体上安装有用于在玻璃面上行走的行走机构和用于为所述行走机构提供动力的驱动电机，所述检测装置包括安装在所述机体上的电流检测装置、方向检测装置、位移检测装置和处理器，所述处理器与所述电流检测装置、所述方向检测装置和所述位移检测装置电连接；所述电流检测装置用于检测所述驱动电机电流耗值，所述方向检测装置用于检测机体行走方向，所述位移检测装置用于检测机体的位移，所述处理器通过对电流耗值、机体行走方向和机体的位移进行分析进而对障碍物进行判断。

优选的，所述电流检测装置为电流计、电机驱动芯片中的一种或者几种。

优选的，所述位移检测装置为位移检测传感器、重力加速度传感器、3轴陀螺仪、4轴陀螺仪、5轴陀螺仪、6轴陀螺仪中的一种或者几种。

优选的，所述方向检测装置为陀螺仪传感器、角度检测器中的一种或者几种。

本发明的擦玻璃机器人障碍物检测装置的工作原理为：擦玻璃机器人正常工作时，驱动电机的工作电流会处在一个较为稳定的范围内，而当擦玻璃机器人受到障碍物阻挡时，其阻力会增加，相应的驱动电机需要输出更多的动力，工作电流会增加，通过检测工作电流是否超过设定值判断擦玻璃机器人是否遇到障碍物；当障碍物为点状时，擦玻璃机器人碰撞到其上后，擦玻璃机器人在驱动电机的推动下会发生偏转运动，机体的位移和方向均发生变化；而当障碍物是线状时，擦玻璃机器人撞到其上后，前进方向会被阻挡，从而不再有位移，因此通过检测擦玻璃机器人有无位移、方向是否发生变化，则可以判断障碍物是点状的还是线状的，其中线状的障碍物在玻璃上通常表现为玻璃边框。

上述的擦玻璃机器人障碍物检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、处理器分析电流检测装置检测到的电流耗值是否超过预设值，如未超过预设值，则判断为未遇到障碍物；如超过预设值，则判断为遇到障碍物；

步骤2、在机体遇到障碍物的基础上，处理器分析位移检测装置检测的机体位移是否为零，处理器分析方向检测装置检测到的机体行走方向是否发生变化；如机体位移为零、方向无变化，则判断障碍物为线状障碍物；如机体位移不为零、方向有变化，则判断障碍物为点状障碍物。

采用上述技术方案，使得擦玻璃机器人的障碍物检测装置取消了复杂的机械机构，使得结构更加简化、制造及维护成本更加低廉、操作更加便捷，也对擦玻璃机器人的结构影响更加微小，因而具有便于推广的作用。

附图说明

图1为本发明擦玻璃机器人障碍物检测装置的结构框图；

图2为本发明擦玻璃机器人障碍物检测装置的检测方法的流程图。

图中:1-处理器、2-电流检测装置、3-方向检测装置、4-位移检测装置、5-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种擦玻璃机器人障碍物检测装置，擦玻璃机器人包括机体，机体上安装有用于在玻璃面上行走的行走机构和用于为行走机构提供动力的驱动电机5，检测装置包括安装在机体上的电流检测装置2、方向检测装置3、位移检测装置4和处理器1，处理器1与电流检测装置2、方向检测装置3和位移检测装置4电连接；电流检测装置2用于检测驱动电机5电流耗值，方向检测装置3用于检测机体行走方向，位移检测装置4用于检测机体的位移，处理器1通过对电流耗值、机体行走方向和机体的位移进行分析进而对障碍物进行判断。

本实施例中，电流检测装置2为电流计、电机驱动芯片中的一种或者几种；位移检测装置4为位移检测传感器、重力加速度传感器、3轴陀螺仪、4轴陀螺仪、5轴陀螺仪、6轴陀螺仪中的一种或者几种；方向检测装置3为陀螺仪传感器、角度检测器中的一种或者几种；处理器1为工业控制芯片。

如图2所示，本发明还公开了一种擦玻璃机器人障碍物检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、处理器1分析电流检测装置2检测到的电流耗值是否超过预设值，如未超过预设值，则判断为未遇到障碍物；如超过预设值，则判断为遇到障碍物；上述电流耗值一般情况下为擦玻璃机器人工作时的电流耗值；

步骤2、在机体遇到障碍物的基础上，处理器1分析位移检测装置4检测的机体位移是否为零，处理器1分析方向检测装置3检测到的机体行走方向是否发生变化；如机体位移为零、方向无变化，则判断障碍物为线状障碍物；如机体位移不为零、方向有变化，则判断障碍物为点状障碍物。

通常，玻璃上的点状障碍物表现为污垢节点，而线状障碍物表现为玻璃边框。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种擦玻璃机器人障碍物检测装置，所述擦玻璃机器人包括机体，所述机体上安装有用于在玻璃面上行走的行走机构和用于为所述行走机构提供动力的驱动电机，其特征在于：所述检测装置包括安装在所述机体上的电流检测装置、方向检测装置、位移检测装置和处理器，所述处理器与所述电流检测装置、所述方向检测装置和所述位移检测装置电连接；所述电流检测装置用于检测所述驱动电机电流耗值，所述方向检测装置用于检测机体行走方向，所述位移检测装置用于检测机体的位移，所述处理器通过对电流耗值、机体行走方向和机体的位移进行分析进而对障碍物进行判断。

2.根据权利要求1所述的擦玻璃机器人障碍物检测装置，其特征在于：所述电流检测装置为电流计、电机驱动芯片中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的擦玻璃机器人障碍物检测装置，其特征在于：所述位移检测装置为位移检测传感器、重力加速度传感器、3轴陀螺仪、4轴陀螺仪、5轴陀螺仪、6轴陀螺仪中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的擦玻璃机器人障碍物检测装置，其特征在于：所述方向检测装置为陀螺仪传感器、角度检测器中的一种或者几种。

5.如权利要求1-4任一项所述的擦玻璃机器人障碍物检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、处理器分析电流检测装置检测到的电流耗值是否超过预设值，如未超过预设值，则判断为未遇到障碍物；如超过预设值，则判断为遇到障碍物；

步骤2、在机体遇到障碍物的基础上，处理器分析位移检测装置检测的机体位移是否为零，处理器分析方向检测装置检测到的机体行走方向是否发生变化；如机体位移为零、方向无变化，则判断障碍物为线状障碍物；如机体位移不为零、方向有变化，则判断障碍物为点状障碍物。