CN115413958A - 一种石材护理机器人的脱困方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石材护理机器人的脱困方法，涉及石材护理机器人领域。石材护理机器人包括机器人本体、位于所述机器人前进方向上的前轮和位于该前轮后侧的后轮，以及用于清洁和护理的多组垫体，还包括换垫装置和除障装置，所述换垫装置用于实现所述垫体的自动更换；所述除障装置位于所述前轮和后轮之间，用于消除更换下来的垫体可能带给前轮或后轮的阻碍。本发明提供的一种石材护理机器人及其脱困方法，能够在不影响机器人正常运行的情况下，将机器人下方的障碍物拨开，避免障碍物卡住机器人的轮子。

Description

一种石材护理机器人的脱困方法

本申请是申请号为202110772112.9专利申请的分案申请(原申请的申请日为2021年07月08日，发明名称为一种石材护理机器人及其脱困方法)。

技术领域

本发明涉及石材护理机器人领域，具体涉及一种石材护理机器人的脱困方法。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛；机器人时代的到来，将变革现有生产制造模式及人类生活方式。传统的石材护理一般采用人工操作方式，依靠操作工人的经验，存在效率低、成本高、质量参差不齐的不利因素，本发明提供的石材护理机器人能够应用于石材的清洁、抛光、护理、翻新、研磨等工程中，实现自动操作。

石材护理机器人，是利用清洁垫等垫体对石材进行护理的，如本申请在先专利(申请号CN202010515668.5)涉及的石材护理机器人，其垫体在工作一段时间后需要进行更换，退换下来的废旧的垫体容易掉落于石材护理机器人的下方，影响机器人的通行，导致机器人无法继续运行。

发明内容

为了解决上述背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供了一种石材护理机器人的脱困方法，能够在不影响机器人正常运行的情况下，将机器人下方的障碍物清除，避免障碍物卡住机器人的轮子。

本发明提供的具体技术方案如下：

一种石材护理机器人的脱困方法，所述石材护理机器人包括机器人本体、位于所述机器人前进方向上的前轮和位于该前轮后侧的后轮，以及用于清洁和护理的多组垫体；所述石材护理机器人还包括换垫装置、退垫检测装置和除障装置，所述换垫装置用于实现所述垫体的自动更换；所述退垫检测装置设于所述机器人本体，用于检测退垫是否成功；所述除障装置用于消除更换下来的垫体可能带给前轮或后轮的阻碍；其中，所述除障装置设于所述换垫装置与所述后轮之间且靠近后轮的一侧，以用于机器人执行前进或执行前进和后退的动作组合的操作过程中，将所述换垫装置换下的垫体向两侧或一侧拨开。

可选地，所述脱困方法包括以下步骤：

控制模块发出换垫指令，机器人由作业区域行驶至换垫区域；

执行一次换垫指令，检测退垫是否成功；若否，则重新执行换垫指令，直至成功；

执行拨垫指令：机器人前进或者既有前进也有后退动作，在机器人运动过程中，通过设置在机器人上的除障装置将换下来的垫体向外侧拨开；

机器人再次后退一段距离，或者前进一段距离，前往待作业区域。

可选地，所述执行拨垫指令包括执行第一预设次数的后退和/或前进子操作，所述执行拨垫指令的具体步骤为：

控制机器人执行一次前进子操作后，判断机器人是否已脱离被困状态；若是，退出拨垫指令，机器人可行驶至待作业区域继续进行作业；若否，控制机器人执行后退操作后，继续执行下一轮前进子操作，然后再次进行判断机器人是否己脱离被困状态，直至脱困。

可选地，下一轮前进子操作的前进速度不小于上一轮前进子操作的前进速度。

可选地，执行第一预设次数的前进和/或后退子操作后，并判断机器人是否己脱离被困状态；

若是，退出拨垫指令；

若否，控制机器人执行报警操作。

可选地，所述石材护理机器人还包括判断或检测机器人下方是否存在障碍物的装置，当机器人执行自动换垫动作完成后，判断或检测下方是否存在障碍物。

可选地，判断或检测机器人下方是否存在障碍物的装置为摄像装置或雷达装置。

可选地，所述退垫检测装置包括超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述机器人本体上，能判断所述机器人本体与多组垫体之间的距离得出退垫是否成功的反馈；当判定垫体退垫成功时，判断或检测机器人下方是否存在障碍物。

可选地，所述除障装置靠近所述换垫装置的一端的尺寸小于所述除障装置远离所述换垫装置的一端的尺寸。

可选地，所述除障装置的高度根据所述换垫装置更换下来的垫体的厚度进行调节。

本发明提供的一种石材护理机器人，用于石材护理时，其除障装置能够配合换垫装置，将更换下的废旧的垫体向两侧拨开，以避免废旧的垫体掉落于石材护理机器人下方导致的石材护理机器人无法继续通行和工作的状况，无需人工手动移除更换下的废旧的垫体，具有耗时短、工作效率高、无需人工干预的优点。

本发明提供的一种石材护理机器人的脱困方法，当石材护理机器人进行自动换垫操作后，垫体掉落于机器人下方，会阻碍机器人前进或后退，通过在换垫装置与轮子之间设置一除障装置，用于在机器人执行后退和/或前进操作时将更换下来的废旧的垫体向两侧或一侧拨开，以免卡住轮子，从而不影响石材护理机器人的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种石材护理机器人的结构示意图；

图2是根据图1所示的石材护理机器人的除障装置的结构示意图；

图3是根据图1所示的石材护理机器人的除障装置的结构示意图。

图4是本发明的一种石材护理机器人的脱困方法的流程示意图；

图5是本发明的一种石材护理机器人的脱困方法的具体流程示意图；

图6是本发明的一种石材护理机器人的脱困方法的执行拨垫指令的流程示意图；

图7是本发明的一种石材护理机器人的脱困方法的执行拨垫指令的流程示意图；

图8是本发明的一种石材护理机器人的脱困方法的执行拨垫指令的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，本发明提供的一种石材护理机器人，一般性地，可以包括机器人本体1、前轮3、后轮4和用于清洁和护理的多组垫体6。前轮3位于机器人前进方向上，后轮4位于该前轮3的后侧。机器人本体1设有换垫装置5和除障装置2。换垫装置5用于实现垫体6的自动更换。除障装置2位于前轮3和后轮4之间，用于消除更换下来的垫体6可能带给前轮3或后轮4的阻碍，避免被困。其中，机器人本体1和换垫装置5的具体结构可以参见本申请发明人的在先专利(申请号CN202010515668.5)，在此不再一一赘述。当智能石材护理机器人在退换垫子过程中，垫体6掉下后，会落在机器人下方，从而会卡住轮子，从而影响设备正常运行。当需要换垫时，石材护理机器人到达退换垫区域；然后，石材护理机器人进行自动换垫操作，废旧垫体6掉落于机器下方；然后控制石材护理机器人执行后退/前进操作，将障碍物向两侧或一侧拨开，以免卡住轮子，从而不影响石材护理机器人正常工作。

具体地，如图2所示，机器人本体1设有换垫装置5。换垫装置5用于实现机器人的自动换垫功能。当机器人需要换垫时，换垫装置5自动将废旧的垫体6换下。此时，被换下的废旧的垫体6掉落于机器人的下方，会阻碍机器人的前进或后退。然后，控制机器人前进和/或后退操作，即可将障碍物(废旧的垫体6)向外侧拨开推离，避免被困。

可选地，除障装置2的安装高度为可调节地。其高度调节机构为本领域技术人员所熟知的方式。除障装置2的高度根据换垫装置5换下的垫体6的厚度进行调节，以方便将除障装置2的高度调节至与障碍物(掉落的垫体6)的高度相同，便于对障碍物进行选择性地拨开。

在一个具体的实施方式中，如图2所示，除障装置2设于换垫装置5与前轮3之间，以用于机器人执行后退操作时，在后退过程中将换垫装置5换下的垫体6向两侧/一侧拨开。

在另一个具体的实施方式中，除障装置2设于换垫装置5与后轮4之间，以用于机器人执行前进操作时，在前进过程中将换垫装置5换下的垫体6向两侧/一侧拨开。

需要理解的是，除障装置2可以设置在靠近前轮3侧，也可以设置在靠近后轮4侧；当除障装置2设置在靠近前轮3侧时，拨垫过程一般为后退，当然也可以是后退和前进的组合动作；当除障装置2设置在靠近后轮4侧时，拨垫过程一般是前进，当然也可以是前进与后退的组合动作。

本发明提供的一种石材护理机器人，其除障装置2可以是块状、杆状、片状等结构。其工作原理为：除障装置2通过连接件21与机器人本体1固定连接，机器人在后退或前进过程中，除障装置2首先与障碍物接触，然后机器人继续后退或前进，使得除障装置2能够推动(或挤压)障碍物，从而将障碍物推移并脱离机器人的轮子的行进路径，从而脱困。优选地，除障装置2靠近换垫装置5的一端的尺寸小于除障装置2远离换垫装置5的一端的尺寸，以使得能够更容易将障碍物拨开至左右两侧或一侧。例如除障装置2可以为三角形、多边形、弧形等。

优选的，机器人还设有退垫检测装置(图中未示出)，用于检测退垫是否成功。退垫检测装置为一设置在机器人本体1上的超声波传感器，能够判断与多组垫体6之间的距离得出退垫是否成功的反馈。

本发明提供的一种石材护理机器人，能够配合自动换垫装置，将更换下的废旧的垫体6向两侧拨开，无需人工手动移除更换下的废旧的垫体6，具有耗时短、工作效率高、无需人工干预的优点。

如图4-图8所示，本发明还提供了一种石材护理机器人的脱困方法，一般性地，可以包括以下步骤：

当机器人执行自动换垫动作完成后，控制机器人执行后退和/或前进操作；

在后退和/或前进过程中，通过设置于机器人上的除障装置2将障碍物向两侧或一侧拨开。

具体地，当机器人执行自动换垫动作完成后，判断或检测其下方是否存在障碍物。当机器人下方存在障碍物，障碍物存在于机器人的前进或后退的行进路径上，会阻碍机器人行进时，通过机器人的控制模块(图中未示出)发出控制指令，控制机器人执行后退或前进动作，使得机器人在后退或前进过程中，通过机器人的除障装置2将障碍物向两侧或一侧拨开，从而使障碍物远离机器人的前进或后退的行进路径，使得机器人脱困。

本发明提供的一种石材护理机器人脱困方法，其判断或检测其下方是否存在障碍物，可以是通过设置于机器人下的传感器进行检测判断，可以是本领域技术人员熟知的检测判断手段。例如摄像装置、雷达装置等等。也可以通过控制石材护理机器人进行垫体6更换后，即可直接判断其下方存在障碍物。在一个具体的实施例中，机器人设有退垫检测装置(图中未示出)，退垫检测装置用于检测退垫是否成功。退垫检测装置为一设置在机器人本体1上的超声波传感器，能够判断与多组垫体6之间的距离得出退垫是否成功的反馈。当判断垫体6退垫成功时，即直接判定其下方存在障碍物(更换下的垫体6)。

如图5所示，本发明提供的一种石材护理机器人的脱困方法，其具体步骤包括：

1)控制模块发出换垫指令，机器人由作业区域行驶至换垫区域；

2)执行一次换垫指令，检测退垫是否成功；若否，则重新执行换垫指令，直至成功；

3)执行拨垫指令：机器人前进或者既有前进也有后退动作，在机器人运动过程中，通过设置在机器人上的除障装置将换下来的垫体6向外侧拨开；

4)机器人再次后退一段距离，或者前进一段距离，前往待作业区域。

石材护理机器人发出换垫指令和执行换垫指令的具体过程可参见在先专利，具体过程在此不再赘述。其执行换垫指令后，更换下来的垫体6位于机器人的下方，会阻碍机器人继续工作，此时，执行拨垫指令，控制机器人前进或者既有前进也有后退动作，通过除障装置将换下来的垫体6向外侧拨开，从而避免换下来的垫体6阻碍机器人运行，使其脱困。

当除障装置2设于换垫装置5与前轮3之间且靠近前轮3的一侧时，机器人在执行拨垫指令时执行后退操作(或执行后退和前进的动作组合的操作)；当除障装置2设于换垫装置5与后轮4之间且靠近后轮4的一侧时，机器人在执行拨垫指令时执行前进操作(或执行前进和后退的动作组合的操作)，以便于将更换下来的垫体6向外侧拨开。

执行拨垫指令包括执行第一预设次数的后退和/或前进子操作，所述执行拨垫指令具体步骤为：

控制机器人执行一次后退和/或前进子操作后，并判断机器人是否己脱离被困状态；

若是，退出拨垫指令；

若否，控制机器人执行前进或后退操作后，继续执行下一轮后退和/或前进子操作。

如图6所示，即为石材护理机器人的除障装置设置在靠近前轮侧时，拨垫过程为后退时的执行拨垫指令的具体流程。此时，控制机器人执行一次后退子操作后，判断机器人是否己脱离被困状态；若是，退出拨垫指令，机器人可行驶至待作业区域继续进行作业；若否，控制机器人执行前进操作后(即前进一小段距离)，继续执行下一轮后退子操作，然后再次进行判断机器人是否己脱离被困状态，直至脱困。

也即是说，当执行一次后退子操作后，若判断机器人未脱离被困状态，控制机器人执行前进操作，使得机器人先前进一段距离，然后再继续执行一次后退子操作。通过多次的后退-前进-后退的方式，将障碍物拨离行进路径，从而脱困。

如图7所示，即为石材护理机器人的除障装置设置在靠近后轮侧时，拨垫过程为前进时的执行拨垫指令的具体流程。此时，控制机器人执行一次前进子操作后，判断机器人是否己脱离被困状态；若是，退出拨垫指令，机器人可行驶至待作业区域继续进行作业；若否，控制机器人执行后退操作后(即后退一小段距离)，继续执行下一轮前进子操作，然后再次进行判断机器人是否己脱离被困状态，直至脱困。

也即是说，当执行一次前进子操作后，若判断机器人未脱离被困状态，控制机器人执行后退操作，使得机器人先后退一段距离，然后再继续执行一次前进子操作。通过多次的前进-后退-前进的方式，将障碍物拨离行进路径，从而脱困。

在一个具体的实施方式中，下一轮后退/前进子操作的后退/前进速度不小于上一轮后退/前进子操作的后退/前进速度，使得通过增加下一轮的后退/前进速度，以提高机器人对障碍物的推动力度，使更容易脱困。

可选地，如图8所示，本发明提供的一种石材护理机器人的脱困方法，还包括报警步骤。具体如下：

执行第一预设次数的后退子操作后，并判断机器人是否己脱离被困状态；

若是，退出拨垫指令；

若否，控制机器人执行报警操作。

也即是说，预先设定后退和/或前进子操作的次数(例如，设定可执行N次的后退和/或前进子操作)，当进行多次的后退/前进子操作后仍未脱离被困状态，则控制机器人执行报警操作，以发出报警声音或灯光，提醒用户。

本发明提供的一种石材护理机器人的脱困方法，通过控制机器人前进或后退一段距离，以在前进或后退过程中将位于机器人下方的障碍物向两侧拨开，以免卡住轮子，从而不影响机器人的正常工作。使得石材护理机器人在进行垫体的自动更换后，无需通过人工手动方式将退换下来的废旧的垫体移走，具有耗时短、工作效率高、无需人工干预等优点。

本发明提供的一种石材护理机器人的脱困方法，还可以适用于其他的机器人，例如扫地机器人、智能机器人等等。

尽管已描述了本发明实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例中范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述石材护理机器人包括机器人本体、位于机器人前进方向上的前轮和位于该前轮后侧的后轮，以及用于清洁和护理的多组垫体；所述石材护理机器人还包括换垫装置、退垫检测装置和除障装置，所述换垫装置用于实现所述垫体的自动更换；所述退垫检测装置设于所述机器人本体，用于检测退垫是否成功；所述除障装置用于消除更换下来的垫体可能带给前轮或后轮的阻碍；其中，所述除障装置设于所述换垫装置与所述后轮之间且靠近后轮的一侧，以用于机器人执行前进或执行前进和后退的动作组合的操作过程中，将所述换垫装置换下的垫体向两侧或一侧拨开。

2.根据权利要求1所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述脱困方法包括以下步骤：

控制模块发出换垫指令，机器人由作业区域行驶至换垫区域；

执行一次换垫指令，检测退垫是否成功；若否，则重新执行换垫指令，直至成功；

执行拨垫指令：机器人前进或者既有前进也有后退动作，在机器人运动过程中，通过设置在机器人上的除障装置将换下来的垫体向外侧拨开；

机器人再次后退一段距离，或者前进一段距离，前往待作业区域。

3.根据权利要求2所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述执行拨垫指令包括执行第一预设次数的后退和/或前进子操作，所述执行拨垫指令的具体步骤为：

控制机器人执行一次前进子操作后，判断机器人是否已脱离被困状态；若是，退出拨垫指令，机器人可行驶至待作业区域继续进行作业；若否，控制机器人执行后退操作后，继续执行下一轮前进子操作，然后再次进行判断机器人是否己脱离被困状态，直至脱困。

4.根据权利要求3所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，下一轮前进子操作的前进速度不小于上一轮前进子操作的前进速度。

5.根据权利要求3所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，执行第一预设次数的前进和/或后退子操作后，并判断机器人是否己脱离被困状态；

若是，退出拨垫指令；

若否，控制机器人执行报警操作。

6.根据权利要求2所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述石材护理机器人还包括判断或检测机器人下方是否存在障碍物的装置，当机器人执行自动换垫动作完成后，判断或检测下方是否存在障碍物。

7.根据权利要求6所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，判断或检测机器人下方是否存在障碍物的装置为摄像装置或雷达装置。

8.根据权利要求6所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述退垫检测装置包括超声波传感器，所述超声波传感器设置于所述机器人本体上，能判断所述机器人本体与多组垫体之间的距离得出退垫是否成功的反馈；当判定垫体退垫成功时，判断或检测机器人下方是否存在障碍物。

9.根据权利要求1所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述除障装置靠近所述换垫装置的一端的尺寸小于所述除障装置远离所述换垫装置的一端的尺寸。

10.根据权利要求1所述的石材护理机器人的脱困方法，其特征在于，所述除障装置的高度根据所述换垫装置更换下来的垫体的厚度进行调节。

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