CN113951754A - 一种擦窗机器人的控制方法、主控芯片及智能擦窗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种擦窗机器人的控制方法、主控芯片及智能擦窗机器人，所述擦窗机器人包括吸气部、驱动部、电源模块和高度检测装置，所述控制方法包括如下步骤：接收到启动信号；实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。本发明所述擦窗机器人能够根据自身高度位置自动调整吸力电机转速的智能化操作，提高了擦窗机器人的能效利用率和智能化水平。

Description

一种擦窗机器人的控制方法、主控芯片及智能擦窗机器人

技术领域

本发明涉及擦窗机器人领域，具体涉及一种擦窗机器人的控制方法、主控芯片及智能擦窗机器人。

背景技术

擦窗机器人，又称自动擦窗机、擦玻璃机器人、智能擦窗器、智能窗户清洁器等，是智能家用电器的一种。它能凭借自身底部的真空泵或者风机装置，牢牢地吸附在玻璃上，然后借助一定的人工智能，自动探测窗户的边角距离、规划擦窗路径。擦窗机器人一般会利用自身吸附在玻璃上的力度来带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的脏污。

目前的擦窗机器人大多仅能进行常规的清洁动作，智能化程度还不够高，需要进一步提高其智能性，以提高其使用效果。

发明内容

本发明提供了一种擦窗机器人的控制方法、主控芯片及智能擦窗机器人，使得擦窗机器人能够智能地进行吸力调整，从而降低工作能耗，提高机器人的可工作时长及智能化水平。本发明的具体技术方案如下：

一种擦窗机器人的控制方法，包括吸气部、驱动部、电源模块和高度检测装置，所述控制方法包括如下步骤：接收到启动信号；实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。

进一步地，所述高度检测装置包括气压传感器和温度传感器，擦窗机器人实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值，具体包括如下步骤：擦窗机器人通过气压传感器实时检测当前气压值P1，然后获取当前气压值P1与标准大气压P0的比值的对数P；擦窗机器人通过温度传感器实时检测当前温度值T；确定当前高度值为H，H=P*K1+P*T*K2；其中，所述K1和K2为常数值。

进一步地，所述根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，具体包括如下步骤：将获取的当前高度值H除以10，然后取整得到当前高度值所对应的段位N；获取擦窗机器人在标准大气压下正常工作时吸力电机的吸力转速S1；控制吸气电机自动调整吸力转速至S2，S2=S1+N*K3；其中，K3为常数值。

进一步地，所述K3为200转至500转之间的任意一值。

进一步地，在确定当前高度值为H的步骤之后，还包括以下步骤：判断H的值是否在1米至900米的范围内；如果是，则根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；如果否，则重新进行高度值的计算，直到H的值在1米至900米的范围内，根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，否则控制吸气部执行最高的吸力转速。

进一步地，所述擦窗机器人还包括GPS传感器，擦窗机器人在确定当前高度值的步骤之后，在控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之前，还包括如下步骤:擦窗机器人通过GPS传感器获取机器人的参考高度值，并判断参考高度值是否在1米至900米的范围内；如果否，则重新获取GPS数据，直到所获取的参考高度值在1米至900米的范围内；如果是，则擦窗机器人判断当前高度值与参考高度值的差值是否大于预设值；如果否，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；如果是，则擦窗机器人判断当前高度值是否大于参考高度值；如果当前高度值大于参考高度值，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；如果当前高度值小于参考高度值，则擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。

进一步地，所述擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之后，还包括如下步骤：擦窗机器人在移动过程中，判断当前移动阻力是否大于第一阻力值；如果否，则擦窗机器人保持当前吸力转速；如果是，则擦窗机器人控制吸气电机的吸力转速逐次减少K3，直到当前移动阻力等于第一阻力值。

一种主控芯片，内置程序代码，所述程序代码被擦窗机器人执行时，实现上述的智能擦窗机器人的控制方法。

一种智能擦窗机器人，装配有控制模块，所述控制模块包括上述的主控芯片。

本发明的有益效果在于：擦窗机器人通过检测获取当前所处高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，从而实现机器人能够根据自身高度位置自动调整吸力电机转速的智能化操作，提高了擦窗机器人的能效利用率和智能化水平。

附图说明

图1为本发明一种实施例所述擦窗机器人的系统结构框图。

图2为本发明一种实施例所述擦窗机器人的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些实施例。例如，电路可以在框图中显示，为了不混淆本发明的创新点，这些实施例可以不详细描述和显示公知的电路、结构和技术。

一种擦窗机器人的控制方法，所述擦窗机器人，又称自动擦窗机、擦玻璃机器人、智能擦窗器、智能窗户清洁器等，是智能家用电器的一种。它能凭借自身底部的真空泵或者风机装置，牢牢地吸附在玻璃上，然后借助一定的人工智能，自动探测窗户的边角距离、规划擦窗路径。擦窗机器人一般会利用自身吸附在玻璃上的力度来带动机身底部的抹布擦掉玻璃上的脏污。如图1所示，所述擦窗机器人包括控制模块10、电源模块20、吸气部、驱动部和高度检测装置。所述吸气部包括吸气电机30和与吸气电机30驱动连接的真空泵，当吸气电机30运转时，真空泵内会产生负压，使擦窗机器人能够吸附在玻璃表面。所述驱动部包括驱动电机40和与驱动电机40驱动连接的转动结构，当驱动电机40运转时，转动结构可以进行转动，通过两个转动结构之间的相对运动，使得擦窗机器人能够进行位置移动。所述高度检测装置包括气压传感器50和温度传感器60，擦窗机器人可以通过这两个传感器所检测到的数据，计算出机器人当前所处的高度。所述控制模块10用于获取擦窗机器人各个传感器的检测数据，并经过数据分析处理后，输出控制信号给各个执行机构，从而实现对机器人动作的控制。所述电源模块20用于给擦窗机器人整个系统提供电能。

如图2所示，所述擦窗机器人的控制方法，包括如下步骤：S10：擦窗机器人接收到启动信号。该启动信号是用户按下擦窗机器人的电源开关后，触发产生的。擦窗机器人启动后，进入步骤S20。步骤S20：擦窗机器人实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值，接着进入步骤S30。步骤S30：擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。此时，用户把擦窗机器人放在窗户上，擦窗机器人就可以吸附在窗户上，并开始进行擦窗作业。本实施例所述擦窗机器人的控制方法，通过控制擦窗机器人检测获取当前所处高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，从而实现机器人能够根据自身高度位置自动调整吸力电机转速的智能化操作，提高了擦窗机器人的能效利用率和智能化水平。

当擦窗机器人位于高楼层进行擦窗作业时，遇到的外部风力会比较大，擦窗机器人需要的吸附力比较大，如果自身的吸附力不够，就容易掉落。当擦窗机器人位于低楼层进行擦窗作业时，遇到的外部风力相对比较小，需要的吸附力比较小，如果采用较大的吸附力，则浪费自身能源，降低机器人的续航能力。擦窗机器人通过检测当前所处的高度，能够自动增大或者减小吸附力，以自动适应当前的使用需求。从而提高了机器人智能化水平，保证了机器人使用的高效性。

作为其中一种实施方式，所述高度检测装置包括气压传感器和温度传感器。所述擦窗机器人实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值，具体包括如下步骤：擦窗机器人通过气压传感器实时检测当前气压值P1，然后获取当前气压值P1与标准大气压P0的比值的对数P，则P=Log（P1/P0）；同时，擦窗机器人通过温度传感器实时检测当前温度值T；然后通过计算并确定当前高度值为H，H=P*K1+P*T*K2。其中，所述K1=18400，所述K2=67.4。本实施例所述方法，通过同时获取气压值和温度值来计算得出机器人当前所处的高度，相对于仅依靠气压值来获取高度信息，准确性更高，机器人依据该数据结果进行的行为控制更可靠。

作为其中一种实施方式，所述根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，具体包括如下步骤：擦窗机器人将获取的当前高度值H除以10，然后取整得到当前高度值所对应的段位N；然后获取擦窗机器人在标准大气压下正常工作时吸力电机的吸力转速S1；再控制吸气电机自动调整吸力转速至S2，S2=S1+N*K3。其中，K3为常数值，优选的，所述K3为200转至500转之间的任意一值，可以设置K3为300转或者400转。本实施例所述方法，通过将机器人的高度进行分段设置，使机器人在不同高度的段位产生不同的吸附力，在满足吸附工作要求的情况下，实现能耗的高效利用。当擦窗机器人从高段位移动至低段位，或者从低段位移动至高段位，都能够自动地进行吸力转速的调整，智能高效。

作为其中一种实施方式，在确定当前高度值为H的步骤之后，还包括以下步骤：擦窗机器人判断H的值是否在1米至900米的范围内；如果是，表明当前场景符合机器人的使用条件，则机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；如果否，表明当前场景不符合机器人的使用条件，有可能是由于计算出错或者数据误差造成，则机器人需要重新进行高度值的计算，直到H的值在1米至900米的范围内，机器人才根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，否则控制吸气部执行最高的吸力转速，避免机器人掉落的风险。

作为其中一种实施方式，所述擦窗机器人还包括GPS传感器。擦窗机器人在确定当前高度值的步骤之后，在控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之前，还包括如下步骤:擦窗机器人通过GPS传感器获取机器人的参考高度值，并判断参考高度值是否在1米至900米的范围内。如果否，表明当前的GPS数据不够准确，则重新获取GPS数据，直到所获取的参考高度值在1米至900米的范围内；如果是，表明当前的GPS数据在合理范围内，则擦窗机器人判断当前高度值与参考高度值的差值是否大于预设值。如果当前高度值与参考高度值的差值不大于预设值，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。如果当前高度值与参考高度值的差值大于预设值，则擦窗机器人判断当前高度值是否大于参考高度值；如果当前高度值大于参考高度值，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。如果当前高度值小于参考高度值，则擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。本实施例所述控制方法，通过结合GPS传感器的检测数据，进一步判断当前高度值的准确性，使得最终的检测结果更准确性，机器人依据该检测结果进行的行为控制更可靠。

作为其中一种实施方式，所述擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之后，还包括如下步骤：擦窗机器人在移动过程中，判断当前移动阻力是否大于第一阻力值。所述第一阻力值是擦窗机器人在标准大气压下，且位于3米以下的高度时，在玻璃上进行正常移动和擦窗作业时，驱动电机所产生的驱动力。如果当前移动阻力不大于第一阻力值，则擦窗机器人保持当前吸力转速。如果当前移动阻力大于第一阻力值，则擦窗机器人控制吸气电机的吸力转速逐次减少K3，直到当前移动阻力等于第一阻力值。本实施例中，K3可以设置为200转。本实施例所述控制方法，通过逐次减少转速的方式，可以使机器人在依据高度信息进行吸力转速的智能调节的基础上，进一步提高能源利用率，在不增加成本的前提下，使机器人具有更长的续航能力。

一种主控芯片，内置程序代码，所述程序代码被擦窗机器人执行时，实现上述的智能擦窗机器人的控制方法。擦窗机器人通过检测获取当前所处高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，从而实现机器人能够根据自身高度位置自动调整吸力电机转速的智能化操作，提高了擦窗机器人的能效利用率和智能化水平。

一种智能擦窗机器人，装配有控制模块，所述控制模块包括上述的主控芯片。擦窗机器人通过检测获取当前所处高度值；根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，从而实现机器人能够根据自身高度位置自动调整吸力电机转速的智能化操作，提高了擦窗机器人的能效利用率和智能化水平。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统、芯片，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的擦窗机器人系统实施例仅仅是示意性的，例如，控制模块和电源模块等单元的划分，仅仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。

显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，各个实施例之间的技术方案可以相互结合。此外，如果实施例中出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果实施例中出现“第一”、“第二”、“第三”等术语，是为了便于相关特征的区分，不能理解为指示或暗示其相对重要性、次序的先后或者技术特征的数量。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。这些程序可以存储于计算机可读取存储介质（比如ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质）中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种擦窗机器人的控制方法，包括吸气部、驱动部、电源模块和高度检测装置，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

接收到启动信号；

实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值；

根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述高度检测装置包括气压传感器和温度传感器，擦窗机器人实时接收高度检测装置检测到的数据，并确定当前高度值，具体包括如下步骤：

擦窗机器人通过气压传感器实时检测当前气压值P1，然后获取当前气压值P1与标准大气压P0的比值的对数P；

擦窗机器人通过温度传感器实时检测当前温度值T；

确定当前高度值为H，H=P*K1+P*T*K2；

其中，所述K1和K2为常数值。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，具体包括如下步骤：

将获取的当前高度值H除以10，然后取整得到当前高度值所对应的段位N；

获取擦窗机器人在标准大气压下正常工作时吸力电机的吸力转速S1；

控制吸气电机自动调整吸力转速至S2，S2=S1+N*K3；

其中，K3为常数值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：

所述K3为200转至500转之间的任意一值。

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在确定当前高度值为H的步骤之后，还包括以下步骤：

判断H的值是否在1米至900米的范围内；

如果是，则根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；

如果否，则重新进行高度值的计算，直到H的值在1米至900米的范围内，根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速，否则控制吸气部执行最高的吸力转速。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述擦窗机器人还包括GPS传感器，擦窗机器人在确定当前高度值的步骤之后，在控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之前，还包括如下步骤:

擦窗机器人通过GPS传感器获取机器人的参考高度值，并判断参考高度值是否在1米至900米的范围内；

如果否，则重新获取GPS数据，直到所获取的参考高度值在1米至900米的范围内；

如果是，则擦窗机器人判断当前高度值与参考高度值的差值是否大于预设值；如果否，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；如果是，则擦窗机器人判断当前高度值是否大于参考高度值；

如果当前高度值大于参考高度值，则擦窗机器人根据当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速；

如果当前高度值小于参考高度值，则擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述擦窗机器人以参考高度值作为最新的当前高度值，再根据最新的当前高度值所对应的段位，控制吸气部执行相应的吸力转速的步骤之后，还包括如下步骤：

擦窗机器人在移动过程中，判断当前移动阻力是否大于第一阻力值；

如果否，则擦窗机器人保持当前吸力转速；

如果是，则擦窗机器人控制吸气电机的吸力转速逐次减少K3，直到当前移动阻力等于第一阻力值。

8.一种主控芯片，内置程序代码，其特征在于，所述程序代码被擦窗机器人执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的智能擦窗机器人的控制方法。

9.一种智能擦窗机器人，装配有控制模块，其特征在于，所述控制模块包括权利要求8所述的主控芯片。

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