CN110421597A - 一种机器人控制的自动开关门系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种机器人控制的自动开关门系统，包括开关门、控制系统、无线基站以及机器人；机器人上设置有无线客户端，无线客户端可通过机器人装有的天线与无线基站进行无线通讯；无线基站通过网线与控制系统连接；开关门与控制系统电连接，使机器人在到达开关门处时卷帘门可以自动打开，机器人经过开关后卷帘门可以自动关闭，在开关门发生故障或开关门附近有障碍物时，机器人在无人为干预情况下能够正常、安全工作。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人控制的自动开关门系统及其控制方法。
背景技术
在石油、天然气生产行业，以及变电站等领域，为保证安全生产，要求工作人员定期对相关设备进行巡视检查。
但人工巡检存在巡视及时性差、劳动强度大、效率低等缺点。工业巡检机器人能够代替人工进行重要或高危设备、恶劣环境下的不间断巡视与检查，有效提高巡检效率。
巡检机器人通常为电池供电，在巡检完成或电量不足时，需要及时进行充电。为满足机器人自主运行、无人工干预的建设理念，机器人需配有充电房或充电站，以供机器人在充电或无巡检任务时停留。此外，机器人在巡检路线上可能会有厂蓬等区域，需要机器人控制厂棚大门自动开启和关闭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人控制的自动开关门系统及其控制方法，其解决了开关门发生故障或开关门附近有障碍物时，机器人在无人为干预情况下不能够正常、安全工作的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种机器人控制的自动开关门系统，包括开关门、控制系统、无线基站以及机器人；
所述机器人上设置有无线客户端，所述无线客户端可通过机器人装有的天线与无线基站进行无线通讯；
所述无线基站通过网线与控制系统连接；
所述开关门与控制系统电连接。
进一步：所述无线基站通过以太网与控制系统进行通讯。
进一步：所述控制系统包括电机、电机控制器以及可编程逻辑控制器；
所述电机与电机控制器电连接，所述电机控制器与可编程逻辑控制器电连接。
进一步：所述开关门通过控制系统进行控制开或关，所述开关门的状态有三种：全开、全关以及半开半关；
所述开关门的开关状态通过设置在控制系统上的到位开关进行检测，触发上到位开关时门全开，触发下到位开关时门全关，上下开关均未触发时门半开半关。
进一步：所述机器人上安装有避障传感器和地标传感器。
进一步：所述开关门出入口放置有地标卡，所述机器人经过开关门入口处时检测到开门地标卡，向控制系统发出开门指令，控制开关门打开，经过开关门后控制开关门关闭。
一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，其特征在于，所述该控制方法具体包括以下步骤：
S1：机器人到达开门地标卡点；
S2：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息且避障传感器未避障；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；
S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
进一步：所述S2中卷帘门未打开；
S21：机器人发出开门指令；
S22：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
进一步：所述S22：卷帘门未打开；
S23：机器人发出开门指令重复3次；
S24：机器人向监控平台发送报警信息；
或者S23：机器人发出开门指令没有重复3次；
S21：机器人发出开门指令。
进一步：所述S6中卷帘门未关闭；
S61：机器人发出开门指令重复3次；
S62：机器人向监控平台发送“报警”信息；
或者S61：机器人发出开门指令没有重复3次；
S5：机器人发出关门指令。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
控制机器人在无人为干预情况下控制开关门的开启和关闭，达到自动巡检的目的；并且通过避障传感器的加入，保证机器人在经过开关门时的安全。
附图说明
图1为本发明机器人控制的自动开关门系统的结构示意图；
图2为本发明的机器人控制的自动开关门系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
如图1所示，一种机器人控制的自动开关门系统，包括开关门、控制系统、无线基站以及机器人。
机器人上设置有无线客户端，无线客户端可通过机器人装有的天线与无线基站进行无线通讯。
无线基站通过网线与控制系统连接，无线基站通过以太网与控制系统进行通讯。
开关门与控制系统电连接，开关门通过控制系统进行控制开或关，开关门的状态有三种：全开、全关以及半开半关。
开关门的开关状态通过设置在控制系统上的到位开关进行检测，触发上到位开关时门全开，触发下到位开关时门全关，上下开关均未触发时门半开半关。
开关门出入口放置有地标卡，机器人经过开关门入口处时检测到开门地标卡，向控制系统发出开门指令，控制开关门打开，经过开关门后控制开关门关闭。
控制系统包括电机、电机控制器以及可编程逻辑控制器；电机与电机控制器电连接，电机控制器与可编程逻辑控制器电连接。
可编程逻辑控制器对电机控制器进行控制，可编程逻辑控制器向电机控制器发送开门指令时，电机带动卷帘上升，开关门打开，上限位开关被触发或发送停止命令时电机停止转动，卷帘门停止动作。
可编程逻辑控制器向电机控制器发送关门指令时，电机带动卷帘下降，开关门关闭，下限位开关被触发或发送停止命令时电机停止转动，卷帘门停止动作。
开关门还可通过在开关门旁安装的按钮进行控制，可控制卷帘上升、下降和停止。
机器人上安装有避障传感器和地标传感器，检测机器人行进方向上是否有障碍物，检测到障碍物时会控制机器人停止前进。
避免限位开关故障或卷帘滑脱时撞到开关门，造成机器人或开关门损坏。
机器人内装有机器人控制器，机器人控制器对避障传感器、地标传感器的信号进行检测，机器人控制器通过无线基站向可编程逻辑发送控制信号，可逻辑编辑控制器对该控制信号进行处理后，向电机控制器发送开门或者关门或者停止的信号，电机控制器控制电机正传或者反转或者停止。
实施例2
参照图2，一种机器人控制的自动开关系统的控制方法所述该控制方法具体包括以下步骤：
S1：机器人到达开门地标卡点；
S2：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息且避障传感器未避障；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；
S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
实施例3
参照图2，一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，与实施例2的区别在于，所述S2中卷帘门未打开；
S21：机器人发出开门指令；
S22：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；
S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
实施例4
参照图2，一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，与实施例3的区别之处在于，所述S22卷帘门未打开；
S23：机器人发出开门指令重复3次；
S24：机器人向监控平台发送报警信息；
或者S23：机器人发出开门指令没有重复3次；
S21：机器人发出开门指令。
实施例5
参照图2，一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，与实施例2的不同之处在于，所述S6中卷帘门未关闭；
S61：机器人发出开门指令重复3次；
S62：机器人向监控平台发送“报警”信息；
或者S61：机器人发出开门指令没有重复3次；
S5：机器人通过发出关门指令。
实施例6
参照图2，机器人巡检路线上有一厂区，厂区门口安装有开关门，机器人在其巡检线路上检测到开门地标卡时，机器人发出“开门”指令，无线基站将该指令通过传送给可编程逻辑控制器，然后电机控制器控制电机转动，使卷帘打开，在此过程中，电机控制器不断检测上到位开关状态，当上到位开关到位后，控制电机停止转动，即门全开，机器人接收到门全开指令后，检测避障传感器状态，若未避障，则向前前进，经过门后的另一关门地标卡后，机器人控制器发出“关门”指令，无线基站将该指令通过传送给可编程逻辑控制器，然后电机控制器控制电机转动，使卷帘关闭，在此过程中，电机控制器不断检测下到位开关状态，当下到位开关到位后，控制电机停止转动，即门全关。
机器人安装避障传感器以及在门开后检测避障状态的原因是，避免限位开关故障发出错误指令，或卷帘滑脱时门未打开机器人撞到开关门，造成机器人或开关门损坏。
实施例7
参照图1，巡检机器人通常为电池供电，在巡检完成或电量不足时，需要及时进行充电，机器人需配有充电房或充电站，以供机器人在充电或无巡检任务时停留，充电房入口处安装有开关卷帘门。
机器人在巡检任务结束读到充电房门前的开门地标卡时，机器人控制器发出“开门”指令，可编程逻辑控制器接收到开门命令后，每隔1秒向电机控制器发送开门指令，持续1分钟，以保证电机控制器能够有效接收到开门指令，1分钟后若机器人还未接收到门全开状态，则再次发出“开门”指令，以此方式循环三次，三次之后若门还未开启，则向监控后发发送“报警”信息。
机器人若进入充电房正常开启充电后，控制卷帘门关闭。
当机器人充电完毕，或者有巡检任务时，需要走出充电房时，充电房门自动开启并等待机器人完全走出充电房后自动关闭的方法流程与前述的开关门控制流程相同，这里不再赘述。
综上所述，控制机器人在无人为干预情况下控制开关门的开启和关闭，达到自动巡检的目的。
并且机器人安装避障传感器以及在门开后会检测避障状态，避免限位开关故障发出错误指令，或卷帘滑脱时门未打开机器人撞到开关门，造成机器人或开关门损坏，保证现场设备和人身财产安全。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种机器人控制的自动开关门系统，包括开关门、控制系统、无线基站以及机器人；
所述机器人上设置有无线客户端，所述无线客户端可通过机器人装有的天线与无线基站进行无线通讯；
所述无线基站通过网线与控制系统连接；
所述开关门与控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种机器人控制的自动开关门系统，其特征在于，所述无线基站通过以太网与控制系统进行通讯。
3.根据权利要求1所述的一种机器人控制的自动开关门系统，其特征在于，所述控制系统包括电机、电机控制器以及可编程逻辑控制器；
所述电机与电机控制器电连接，所述电机控制器与可编程逻辑控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种机器人控制的自动开关门系统，其特征在于，所述开关门通过控制系统进行控制开或关，所述开关门的状态有三种：全开、全关以及半开半关；
所述开关门的开关状态通过设置在控制系统上的到位开关进行检测，触发上到位开关时门全开，触发下到位开关时门全关，上下开关均未触发时门半开半关。
5.根据权利要求1所述的一种机器人控制的自动开关门系统，其特征在于，所述机器人上安装有避障传感器和地标传感器。
6.根据权利要求1所述的一种机器人控制的自动开关门系统，其特征在于，所述开关门出入口放置有地标卡，所述机器人经过开关门入口处时检测到开门地标卡，向控制系统发出开门指令，控制开关门打开，经过开关门后控制开关门关闭。
7.一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，其特征在于，所述该控制方法具体包括以下步骤：
S1：机器人到达开门地标卡点；
S2：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息且避障传感器未避障；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；
S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
8.根据权利要求7所述的一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，其特征在于，所述S2中卷帘门未打开；
S21：机器人发出开门指令；
S22：卷帘门已打开；
S3：机器人收到到位信息且避障传感器未避障；
S4：机器人到达关门地标卡点或者进入充电状态；
S5：机器人发出关门指令；
S6：卷帘门已关闭；
S7：结束。
9.根据权利要求8所述的一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，其特征在于，所述S22：卷帘门未打开；
S23：机器人发出开门指令重复3次；
S24：机器人向监控平台发送报警信息；
或者S23：机器人发出开门指令没有重复3次；
S21：机器人发出开门指令。
10.根据权利要求8所述的一种机器人控制的自动开关系统的控制方法，其特征在于，所述S6中卷帘门未关闭；
S61：机器人发出开门指令重复3次；
S62：机器人向监控平台发送“报警”信息；
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