CN113964915B - 多作业部轨道机器人协同工作的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，用于对至少包括具有第一作业部和第二作业部的轨道机器人进行控制，该方法包括：实时检测每个作业部的剩余电量；在所述第一作业部的剩余电量低于第一预设值时，保持作业状态并暂停在轨行走，向通讯范围内发送协助信号，且在剩余电量低于第二预设值时，但仍未收到第二作业部的协助反馈信号时，停止作业并返回在轨充电桩进行充电作业；其中，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述协助信号包括当前电量及当前在轨的位置信息。本发明提供的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，可避免了多作业部在单轨上频繁返回充电而引起的交通调度冲突。

Description

多作业部轨道机器人协同工作的控制方法

技术领域

本发明涉及轨道机器人的控制方法，特别是涉及多作业部轨道机器人协同工作的控制方法。

背景技术

目前常见的轨道机器人，多是通过移动小车在工字钢形轨道上受控的移动，而移动小车上多搭载根据巡检需要而设置的摄像头、烟雾传感器、或者粉尘传感器或者局部放电监测等等。对于一般的巡检项目来说，多个功能单元集中安装在同一个作业部即可。但是，对于例如局部放电监测单元来说，如果和粉尘传感器、红外监测设备距离过近，可能产生相互影响而导致结果偏差。因此，在一些技术方案中，可考虑在同一轨道上布置多个作业部来实现巡检。但是，为了实现多个作业部的协同工作，需要同步对多个作业部进行控制，尤其是，针对设置有在轨充电桩的情况下，多个作业部在实现续航充电时，难以做到避让，因此实际使用效果并不理想，需要改进。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可方便对设置有多个作业部的轨道机器人进行合理规划控制的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，用于对至少包括具有第一作业部和第二作业部的轨道机器人进行控制，该方法包括：

实时检测每个作业部的剩余电量；

在所述第一作业部的剩余电量低于第一预设值时，保持作业状态并暂停在轨行走，向通讯范围内发送协助信号，且在剩余电量低于第二预设值时，但仍未收到第二作业部的协助反馈信号时，停止作业并返回在轨充电桩进行充电作业；

其中，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述协助信号包括当前电量及当前在轨的位置信息。

作为优选，所述第一作业部包括第一控制器、第一定位机构、第一通讯单元、第一电源、第一电源管理单元、第一双工充电接口和第一作业机构；所述第二作业部包括第二控制器、第二定位机构、第二通讯单元、第二电源、第二电源管理单元、第二双工充电接口和第二作业机构；所述第一通讯单元及所述第二通讯单元为蓝牙，所述通讯范围为蓝牙可配对通讯的距离。

作为优选，该方法还包括，在所述第二作业部的所述剩余电量高于第三预设值，且收到通讯范围内的所述第一作业部发出的协助信号时，发送协助反馈信号，并根据协助信号内的位置信息，接近所述第一作业部并为其提供充电服务。

作为优选，所述第一作业机构和所述第二作业机构各自独立为摄像头、烟雾探测传感器、粉尘传感器或有害气体传感器；所述第二作业部在提供充电服务时，还包括通过自身第二作业机构采集周边环境信息，并将所述环境信息发送至所述第一作业机构。

作为优选，所述第二作业部在提供充电服务时，估算自身剩余电量，如剩余电量低于第二预设值，停止向外充电，并返回充电桩进行电量补充。

作为优选，所述第三预设值大于所述第一预设值。

作为优选，所述第一双工充电接口和所述第二双工充电接口为磁吸式充电双向充电接口。

作为优选，在接近需协助的作业部时，根据自身在轨的位置信息以及需协助的作业部的位置信息，判断两者之间距离是否达到预定距离，如是，降低行走速度并根据接近式传感器判断是否需要停止行走。

作为优选，所述接近式传感器为霍尔接近传感器。

作为优选，所述第一控制器和所述第二控制器为Ardinuo单板控制器。

本发明提供的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，可通过在一根轨道上以预设间距的方式布置多个作业部，多个作业部之间可通过短距离通讯实现无线连接。而当其中一个作业部出现工作电量不足时，可在保持工作状态下，先在轨等待通讯范围内的另一作业部响应，如具备协助条件，另一作业部可对电量不足的作业部进行应急充电，同时也可以依据自身搭载的传感器，协助对周边的巡检环境信息进行信息采集并交换数据。避免了多作业部在单轨上频繁返回充电而引起的交通调度冲突。

附图说明

图1为本发明的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法的流程图。

图2为本发明的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法所应用的系统的结构框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

此处参考附图描述本发明的各种方案以及特征。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

如图1所示，本发明一个实施例提供的多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，用于对至少包括具有第一作业部和第二作业部的轨道机器人进行控制，该方法包括：

S1、实时检测每个作业部的剩余电量；

S2在所述第一作业部的剩余电量低于第一预设值时，保持作业状态并暂停在轨行走，向通讯范围内发送协助信号；

S3、在剩余电量低于第二预设值时，但仍未收到第二作业部的协助反馈信号时，停止作业并返回在轨充电桩进行充电作业；其中，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述协助信号包括当前电量及当前在轨的位置信息。

另图2示出的是该方法所应用的系统的框图，如图2所示，所述第一作业部包括第一控制器、第一定位机构、第一通讯单元、第一电源、第一电源管理单元、第一双工充电接口和第一作业机构；所述第二作业部包括第二控制器、第二定位机构、第二通讯单元、第二电源、第二电源管理单元、第二双工充电接口和第二作业机构；所述第一通讯单元及所述第二通讯单元为蓝牙，所述通讯范围为蓝牙可配对通讯的距离。而对于两者的电源管理单元、控制器、接近式传感器或定位机构来说，可参考现有技术方案设置，例如，所述第一控制器和所述第二控制器为Ardinuo单板控制器。所述接近式传感器为霍尔接近传感器。而所述第一电源管理单元和第二电源管理单元，则可为市售的具有过压过流保护的充放电管理芯片，例如LMG3410R050电源管理芯片。而对于定位机构来说，目前在轨道机器人领域，通过光学传感器配合编码器实现的在轨位置定位的方案，即可实现本发明。

本发明的主要改进在于，不同于轨道上只有单一作业部的控制方法，在存在多个作业部时，当需要返回在轨充电桩时，可能受到另一作业部的干扰，因此，在本发明的控制方法中，为了避免这一问题，同时提升多个作业部之间的协同工作效率。可通过另一作业部为电量不足的作业部提供电力援助。以上述实施例为例，当第一作业部搭载烟雾传感器在轨道巡检时，同时搭载摄像头的第二作业部也在轨道进行视频巡检工作。当第一作业部的剩余电量低于第一预设值，例如30％时，即可考虑停止行走，而仅保持原地采集数据，同时发送包含自身在轨位置的协助信号。在等待过程中，由于自身仍持续耗电，因此在低于第二预设值，例如25％时，如果仍未有第二作业部可以提供协助，为保证足够电力返回充电桩，因此可考虑停止作业而返回充电桩。进一步地，在该方法中，还可包括，在所述第二作业部的所述剩余电量高于第三预设值，且收到通讯范围内的所述第一作业部发出的协助信号时，发送协助反馈信号，并根据协助信号内的位置信息，接近所述第一作业部并为其提供充电服务。也即，对提供协助的第二作业部而言，为了保证自身工作及安全返回充电柱，并不是处于通讯范围就需要立即响应，而是判断自身是否具备提供协助的条件，因此，这里需要判断是否高于第三预设值，例如高于80％。上述实施例中，以烟雾探测传感器和摄像头为例，实际上，在本发明中，所述第一作业机构和所述第二作业机构各自独立为摄像头、烟雾探测传感器、粉尘传感器或有害气体传感器；所述第二作业部在提供充电服务时，还包括通过自身第二作业机构采集周边环境信息，并将所述环境信息发送至所述第一作业机构。

另外，所述第二作业部在提供充电服务时，需要时刻估算自身剩余电量，如剩余电量低于第二预设值，由于该第二预设值为确保返回充电桩的最低电量，因此第二作业部也需要停止向外充电，并返回充电桩进行电量补充。在本发明中，所述第一双工充电接口和所述第二双工充电接口均为磁吸式充电双向充电接口。这意味着，第一作业部和第二作业部之间事实上没有主次关系，任何一方均可以称为协助方或被协助方。

在本发明的另一些实施例中，在接近需协助的作业部时，根据自身在轨的位置信息以及需协助的作业部的位置信息，为了防止两者接近时发生冲撞以致设备损坏，还需要判断两者之间距离是否达到预定距离，如是，降低行走速度并根据接近式传感器判断是否需要停止行走。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.多作业部轨道机器人协同工作的控制方法，用于对至少包括具有第一作业部和第二作业部的轨道机器人进行控制，该方法包括：

实时检测每个作业部的剩余电量；

在所述第一作业部的剩余电量低于第一预设值时，保持作业状态并暂停在轨行走，向通讯范围内发送协助信号，且在剩余电量低于第二预设值时，但仍未收到第二作业部的协助反馈信号时，停止作业并返回在轨充电桩进行充电作业；

其中，所述第二预设值小于所述第一预设值，所述协助信号包括当前电量及当前在轨的位置信息。

2.如权利要求1所述的方法，所述第一作业部包括第一控制器、第一定位机构、第一通讯单元、第一电源、第一电源管理单元、第一双工充电接口和第一作业机构；所述第二作业部包括第二控制器、第二定位机构、第二通讯单元、第二电源、第二电源管理单元、第二双工充电接口和第二作业机构；所述第一通讯单元及所述第二通讯单元为蓝牙，所述通讯范围为蓝牙可配对通讯的距离。

3.如权利要求2所述的方法，该方法还包括，在所述第二作业部的所述剩余电量高于第三预设值，且收到通讯范围内的所述第一作业部发出的协助信号时，发送协助反馈信号，并根据协助信号内的位置信息，接近所述第一作业部并为其提供充电服务。

4.如权利要求2所述的方法，所述第一作业机构和所述第二作业机构各自独立为摄像头、烟雾探测传感器、粉尘传感器或有害气体传感器；所述第二作业部在提供充电服务时，还包括通过自身第二作业机构采集周边环境信息，并将所述环境信息发送至所述第一作业机构。

5.如权利要求3所述的方法，所述第二作业部在提供充电服务时，估算自身剩余电量，如剩余电量低于第二预设值，停止向外充电，并返回充电桩进行电量补充。

6.如权利要求3所述的方法，所述第三预设值大于所述第一预设值。

7.如权利要求2所述的方法，所述第一双工充电接口和所述第二双工充电接口为磁吸式充电双向充电接口。

8.如权利要求3所述的方法，在接近需协助的作业部时，根据自身在轨的位置信息以及需协助的作业部的位置信息，判断两者之间距离是否达到预定距离，如是，降低行走速度并根据接近式传感器判断是否需要停止行走。

9.如权利要求8所述的方法，所述接近式传感器为霍尔接近传感器。

10.如权利要求2所述的方法，所述第一控制器和所述第二控制器为Ardinuo单板控制器。