CN114046018A - 一种机器人在墙面越障作业方法 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种机器人在墙面越障作业方法，其作业机器人通过在滚轮支架上安装雷达和底部的激光测距传感器，通过系统软件筛选所测距离差值，实现动作控制判断和所需跨越障碍的数据，从而构建了检测数据的反馈和系统筛选差值的方法，控制作业机器人实现复杂场景下越障作业目的。

Description

一种机器人在墙面越障作业方法
技术领域
本发明涉及建筑施工、清洁的智能机器领域，具体为一种用于墙面作业的机器人。
背景技术
在建筑墙面施工过程中，因高空作业的环境恶劣，工人劳动强度大，危险性较高，招用工困难，生产成本居高不下，从而导致企业竟争力下降。由于目前应用于建筑行业机器人较少，根据已公开专利（CN109736548A，CN109171543A，CN107829555A，CN106695830A）等，能够在高楼外墙面作业的机器人，均采用吸附固定或电磁固定，而高楼外墙面的砂石结构和不平整性，导致采用吸附固定的机器人可靠性低，采用电磁固定的机器人，因高楼层导致固定轨道难以安装，或采用垂悬等方法均难以应用，由于其作业环境工况复杂，致使机器人对场景的适应性提出更高要求。
发明内容
为解决背景技术所述问题，本发明提供的一种机器人在墙面越障作业方法，其作业机器人通过在滚轮支架上安装雷达，并在作业行进中不断检测反馈，发现作业范围中存在的台阶等障碍，并在障碍前完成减速，打开安装于作业机器人底部的激光测距传感器，测量和反馈目标距离数据，由于其检测方向垂直于墙面，使其正好测量突出墙面与台阶等障碍的高度，经过系统软件的数据筛选，得出墙面与台阶等障碍顶面所产生的高度差值，并同时把差值产生位置记录为台阶厚度起点，当再次通过检测障碍顶面与墙体面的差值时，记录为台阶厚度的结束点并关闭激光，作业人通过雷达及激光测距传感器检测和数据反馈，经系统软件筛选墙面与台阶等障碍顶面所产生的数据差值，实现动作控制判断和所需跨越障碍的高度及厚度数据，从而构建了依据检测数据反馈和系统筛选差值的方法，控制作业机器人支撑轮依接触台阶等障碍时序伸缩避让，实现了较为复杂场景下越障作业的目的。
由于部分建筑墙体为玻璃建造而成，具有通透性且不对激光产生反射，致使激光测距时所测数据误差较大，作业机器人利支撑轮贴天墙面的长度数据，通过系统中的函数计算，并替代为墙面距离为基础数值，再对比与所测台阶等障碍顶面所产生的距离数据，利用系统筛选差值的方法来构建动作控制判断和跨越距离，从而解决了玻璃墙面测距数据不准的缺陷,实现玻璃墙体等环境下的作业。
附图说明
下面参考附图并结合实施例来详细说明本发明：
图1为本发明示意图。
附图各部件标记为：作业机器人1，滚轮支架2，雷达3，台阶4，激光测距传感器5，墙面6。
具体实施方式
为使本发明技术特征便于了解，下面参考附图并结合具体实施例，进一步阐述本发明。请参考附图1，本发明提供的一种机器人在墙面越障作业方法，其作业机器人1通过在滚轮支架2上安装雷达3，并在作业行进中不断检测反馈，发现作业范围中存在的台阶4等障碍，并在障碍前完成减速，打开安装于作业机器人1底部的激光测距传感器5，不断测量和反馈距离数据，由于其检测方向垂直于墙面，使其正好测量突出墙面6与台阶4等障碍的高度，经过系统软件的数据筛选，并同时把差值产生位置记录为台阶4厚度起点，当再次通过检测台阶4等障碍顶面与墙面6的距离差值时，记录为台阶4厚度的结束点并关闭激光测距传感器5，作业人1通过雷达3及激光测距传感器5检测和数据反馈，经系统软件筛选墙面6与台阶4等障碍顶面所产生的数据差值， 实现动作控制判断和所需跨越的台阶4等障碍厚度数据，从而构建了根据检测反馈数据和通过系统筛选差值的方法，控制作业机器人1支撑轮依时序伸缩避让台阶4等障碍，实现了较为复杂场景下越障作业的目的。
以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.一种机器人在墙面越障作业方法，其特征在于：作业机器人通过在滚轮支架上安装雷达，并在作业行进中检测及反馈，发现作业前进范围中存在的台阶等障碍，通过减速并打开作业机器人底部的激光测距传感器，测量墙面与台阶等障碍顶面所产生的高度差值，并同时记录差值为台阶厚度起点，当再次检测台阶等障碍顶面与墙体面的差值时，记录为台阶厚度的结束点并关闭激光，作业人通过雷达及激光测距传感器检测和数据反馈，经系统软件筛选墙面与台阶等障碍顶面所产生的数据差值，实现动作控制判断和所需跨越障碍的高度及厚度数据，从而构建了依据检测数据反馈和系统筛选差值的方法，控制作业机器人支撑轮依接触台阶等障碍时序伸缩避让，实现了较为复杂场景下越障作业的目的；
部分玻璃墙体不对激光产生反射，致使激光测距时所测数据误差较大，作业机器人利用支撑轮贴于墙面的长度数据，通过系统中的函数计算，并替代为墙面距离为基础数值，再对比与所测台阶等障碍顶面所产生的距离数据，利用差值运算的方法来构建动作控制判断和跨越高度。
2.根据权利要求1所述的一种机器人在墙面越障作业方法，其特征在于：所述雷达通过不断检测后发现台阶等障碍，并在台阶等障碍前完成减速并打开激光测距传感器，通过测量墙面与台阶间的距离差作为动作控制判断，并记录差值起点位置，在下一个检测产生差值后关闭激光传感器，通过记录两个差值位置的距离作为台阶厚度。
3.根据权利要求1所述的一种机器人在墙面越障作业方法，其特征在于：所述雷达检测方向与作业机器人行进方向一致。
4.根据权利要求1所述的一种机器人在墙面越障作业方法，其特征在于：所述激光传感器安装于作业机器人前进方向的最顶端，其检测方向与墙面垂直。
5.根据权利要求1所述的一种机器人在墙面越障作业方法，其特征在于：所述激光传感器在对玻璃墙体测距时，利用与墙面的支撑轮长主数据替代产生，所述支撑轮数据为台阶等障碍前支撑轮贴于墙面长度的实时数据，所述技撑轮长度数据由系统内部控制数据提供。
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