CN201974697U - 擦玻璃机器人的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种擦玻璃机器人的控制系统，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，所述驱动机包括驱动模块、第一行走模块，所述控制系统包括驱动机处理模块、驱动机传感模块、随动机处理模块和随动机传感模块；所述驱动机处理模块还与所述随动机处理模块无线连接，所述随动机处理模块将根据所述随动机传感模块感测到的信息而得到的所述随动机的状态信息发送给所述驱动机处理模块，所述驱动机处理模块将控制所述随动机工作的控制信息发送给所述随动机处理模块。通过本实用新型提供的擦玻璃机器人控制系统，实现了一种智能化的擦玻璃机器人，可以自动完成玻璃的擦拭工作，能够有效地进行玻璃的清洁工作。

Description

擦玻璃机器人的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种擦玻璃机器人领域，尤其是涉及擦玻璃机器人的控制系统。

背景技术

在日常生活中，人们在清洁玻璃时一般用抹布擦洗。在对大块玻璃以及窗户外面的玻璃时，通常用杆式玻璃清洁擦来进行擦洗。然而，用杆式玻璃清洁擦清洁玻璃时，手臂容易疲劳，而且在擦试窗户外面的玻璃，尤其对于高层建筑，仍然十分危险。

针对如上问题，目前出现了一种擦玻璃器。该擦玻璃器的具体技术方案请见专利号为ZL200820080547.7，名称为《擦玻璃器》。如图1所示，该擦玻璃器包括把手1a、塑料板2a和抹布4a。把手1固定在塑料板2a的一面，抹布4a固定在塑料板2a的另一面，在塑料板2a和抹布4a之间固定有磁铁板3a。当需要擦拭玻璃时，将两个擦玻璃器夹住待擦拭的玻璃，使用者在室内握持把手来擦试内层玻璃，由于磁性作用，里面的擦玻璃器移动时会带动外面的擦玻璃器运动，从而将外面的玻璃也擦拭干净了。

但是，这种擦玻璃器仍需要人为来操纵，操作者需要攀上爬下，非常辛苦。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种擦玻璃机器人的控制系统，用于提高擦玻璃机器人的智能化，实现对玻璃的自动擦拭，使擦玻璃机器人有效地完成玻璃的清洁工作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种擦玻璃机器人的控制系统，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，在所述驱动机和所述随动机内分别设有极性相反的磁铁，以使所述随动机跟随所述驱动机移动；所述随动机包括清洁模块；所述驱动机包括驱动模块、第一行走模块，所述控制系统包括驱动机处理模块、驱动机传感模块、随动机处理模块和随动机传感模块；

其中，所述驱动机传感模块和所述驱动机处理模块位于所述驱动机上，所述随动机传感模块和所述随动机处理模块位于所述随动机上；

所述驱动机处理模块分别与所述驱动机传感模块和所述驱动模块相连接，所述驱动模块与所述第一行走模块相连接；

所述随动机处理模块分别与所述随动机传感模块和所述清洁模块相连接，控制所述清洁模块的工作；

所述驱动机处理模块还与所述随动机处理模块无线连接，所述随动机处理模块将根据所述随动机传感模块感测到的信息而得到的所述随动机的状态信息发送给所述驱动机处理模块，所述驱动机处理模块将控制所述随动机工作的控制信息发送给所述随动机处理模块。

本实用新型根据前述的擦玻璃机器人控制系统，所述驱动机带动所述随动机移动，并向所述随动机发送控制信息；所述随动机根据所述控制信息，控制清洁模块的工作。

通过本实用新型提供的擦玻璃机器人控制系统，实现了一种智能化的擦玻璃机器人，可以自动完成玻璃的擦拭工作，能够有效地进行玻璃的清洁工作。

以下通过具体实施例和附图对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为现有技术中的一种擦玻璃器的结构示意图；

图2为本实用新型一擦玻璃机器人的结构原理示意图；

图3为本实用新型具体实施例一中的擦玻璃机器人的原理框图；

图4-6为本实用新型具体实施例一中的自动型擦玻璃机器人的结构示意图。

具体实施方式

图2是表示本实用新型一擦玻璃机器人1的示意原理结构图，图3为本实用新型具体实施例一中的擦玻璃机器人的原理框图。结合图2和图3，擦玻璃机器人1包括驱动机10和随动机20，驱动机10和随动机20两者均是设有电量供应模块的独立构件。驱动机10的底部包括用于在玻璃2的表面上行走的行走模块14，而随动机20的底部包括随动轮28，使得随动机20能够在玻璃2的表面上能够跟随驱动机10行走。驱动机10和随动机20通过各自内置的磁铁使得驱动机和随动机相互吸附在玻璃2的两面上，内置在驱动机10和随动机20内的磁铁之间的磁吸力应当足够大，使得当驱动机10在玻璃2一侧上移动时，随动机20能够在玻璃2另一侧的相应位置上跟随驱动机10移动。

在清洁玻璃2时，驱动机10在玻璃2一个表面移动，通过磁力的吸引，带动随动机20在玻璃的另一表面以相同的轨迹一起移动。

驱动机10包括驱动机处理模块11、驱动模块12、驱动机传感模块13和行走模块14，驱动机处理模块11与驱动模块12和驱动机传感模块13连接，驱动模块12用于驱动行走模块14，使得驱动机10能够在玻璃的一个表面上行走。

如图3所示，随动机20包括随动机处理模块21、随动机传感模块23和清洁模块24，所述随动机传感模块23与随动机处理模块21连接，用于向随动机处理模块21发送检测到的各种传感信号。同时，随动机处理模块21也连接到清洁模块24以控制清洁模块的操作。清洁模块24包括盘刷和刮条中的一者或全部。另外，清洁模块24还包括用于喷出清洁液的喷液装置及相应的驱动电机。清洁模块在电量供应模块的能量供给下实现操作。

驱动机10和随动机20之间无线连接。具体地，驱动机处理模块11无线连接到随动机处理模块21，以便于在它们之间进行控制信息和随动机状态信息的无线传输。即，随动机处理模块11将根据随动机传感模块23感测到的信息而得到的随动机的状态信息发送给驱动机处理模块11，驱动机处理模块11将控制随动机工作的控制信息发送给随动机处理模块21。如下将会做具体说明。

另外，为了能够实现更为方便地处理模块，驱动机10和随动机20还可分别包括驱动机信号传输模块15和随动机信号传输模块25，驱动机信号传输模块15连接到驱动机处理模块11，随动机传输模块25连接到随动机处理模块21。在本实用新型的实施例中，驱动机10和随动机20，其驱动机信号传输模块15和随动机信号传输模块25，以及驱动机处理模块11和随动机处理模块21之间传输的无线信号均可以是常见的红外线信号、蓝牙信号、无线电信号等，也可以是能够实现无线传输的其它无线信号。另外，驱动机10还可以具有显示单元和报警单元。

具体地，在启动擦玻璃机器人1时，开启驱动机10和随动机20各自的电量供应模块。驱动机处理模块11控制驱动模块12，由所述驱动模块12控制所述行走模块14移动，随动机20跟随所述驱动机10移动。驱动机处理模块11向随动机处理模块21发出开启控制信息，所述随动机处理模块21接收到该开启控制信息后，控制清洁模块24开始工作。

在玻璃的清洁工作过程中，驱动机处理模块11从随动机处理模块21接收随动机20的状态信息，根据所述随动机20的状态，控制随动机的工作。并且，从驱动机处理模块11从驱动机传感模块13处接收自身状态信息，向驱动模块12和随动机处理模块21发出控制信息，以控制擦玻璃机器人1的行走及清洁模块24的清洁操作。

于是，设置在驱动机10中的驱动机处理模块11和驱动机传感模块13与设置在随动机20中的随动机处理模块21和随动机传感模块23构成了擦玻璃机器人1的控制系统。

具体地，可以在驱动机处理模块11中设置擦玻璃机器人1的清洁模式，随后，驱动机处理模块11根据设置的清洁模式、接收到的驱动机和随动机的状态信息向驱动模块12和随动机处理模块21发出控制信息，以便控制行走模块14的行走方式及控制清洁模块24的清洁操作。

下面将详细描述本实用新型的具体实施例的擦玻璃机器人1的清洁操作。如图3所示，擦玻璃机器人1开机工作后，驱动机10的驱动机处理模块11向驱动模块12和随动机处理模块21发送启动命令。于是，驱动模块12控制行走模块14在玻璃的一个表面上进行行走。随动机处理模块21根据接收到的开机指令，在与驱动机进行移动的同时或者是根据需要实时地启动清洁模块24以开始玻璃2的清洁工作。具体地说，随动机处理模块21驱动相应的电机，驱动喷液装置喷液，并驱动盘刷转动，驱动所述刮条下降或上升。例如，擦玻璃机器人1在找到合适的位置后才开始启动清洁模块24，此时，随动机20先跟随驱动机10移动，当达到恰当的位置(如玻璃窗的一个角落)时，才启动清洁模块24，至于启动清洁模块24的位置，可以通过其他条件来确定，例如，驱动机10或随动机20收到了一次碰撞信号(说明已至少已达玻璃窗的一个边)，以此做为启动清洁模块24的条件。

所述驱动机传感模块13和所述随动机传感模块23分别包括位于所述驱动机和随动机的前端和后端的第一传感器子单元，用于检测所述驱动机和随动机的前方和后方是否遇到障碍物。二者作用相同，在此仅以随动机为例进行说明。设置在随动机20中的随动机传感模块23包括位于随动机20的前端和后端的第一传感器子单元231，第一传感器子单元231用于检测随动机20的前方或后方是否遇到障碍物。在本实用新型中，所述的随动机20的前端和后端是指沿行走方向，随动机20靠前的一端为前端，靠后的一端为后端。随动机20可以跟随驱动机10前进或后退，后退时的行走方向与前进时的行走方向相反，因此，设置在前端和后端的第一传感器子单元231检测的都是行走方向的前方的障碍物。

例如，在随动机20前进或后退时，一旦第一传感器子单元231检测到随动机20的前方或后方遇到障碍物，第一传感器子单元231将检测到的障碍物信息传输到随动机处理模块21，随后，随动机处理模块21对障碍物信息进行处理，比如，随动机处理模块21对障碍物信息进行识别，以分辨障碍物相对随动机20的位置，即，前方或后方。接着，随动机处理模块21通过随动机无线信号传输模块25将障碍物位置信息作为随动机20的状态信息发送到驱动机10，驱动机10的驱动机处理模块11根据所接收的状态信息转向，直到在预定时间内不再收到障碍物信息，如果超过预定时间仍然收到障碍物信息，则驱动机10向随动机20发出停止工作信息。随动机20根据所接收的停止工作指令，控制清洁单元停止工作。

另外，如图3所示，随动机传感模块23还可以包括位于随动机20两侧的第二传感器子单元232。与第一传感器子单元231相类似，第二传感器子单元232用于检测随动机20的左侧或右侧是否遇到障碍物。一旦第二传感器子单元232检测到随动机20的左侧或右侧存在障碍物，第二传感器子单元232向随动机处理模块21发送障碍物信息，随后，随动机处理模块21对障碍物信息进行处理，比如，随动机处理模块21对障碍物信息进行识别，以分辨障碍物相对随动机20的位置，即，左侧或右侧。接着，随动机处理模块21通过随动机无线信号传输模块22将对应于障碍物位置信息作为随动机20的随动机状态信息发送到驱动机10，驱动机10的驱动机处理模块11根据所接收的状态信息转弯或向随动机20发出停止信号。例如，驱动机10根据障碍物相对随动机20的位置，改变行走方向，直到在预定时间内不再收到障碍物信息。或例如，根据障碍物信息，驱动机10将向随动机20发出停止工作信息。随动机20根据所接收的停止工作指令，控制清洁单元24停止工作。驱动机10还可以同时将状态信息发送到遥控器端以用于用户的判断。

当然，在擦玻璃装置清洁玻璃2时，第一传感器子单元231和第二传感器子单元232也可以用于判断随动机20与窗户的相对位置关系。例如，当随动机20的一侧贴近窗边时，第一传感器子单元231或第二传感器子单元232检测到窗边与随动机20之间的相对位置关系，并将随动机20与窗户的相对位置信息发送到随动机处理模块21，随后，随动机处理模块21通过随动机无线信号传输模块25将位置关系作为状态信号发送到驱动机10，驱动机10的驱动机处理模块11根据所接收的状态信息判断清洁工作是否完成、或用于确定是否需要转向等。当驱动机10判断出清洁工作已经完成时，驱动机10将停止工作指令发送给随动机20。随动机20根据所接收的停止工作指令，控制清洁单元停止工作。

在本实用新型的具体实施例中，第一传感器子单元231或第二传感器子单元232可以是接触式传感器或非接触式传感器。对于接触式传感器，可以使用碰撞传感器、行程传感器等。对于非接触式传感器，可以使用红外传感器、超声波传感器、激光定位传感器等。

而且，如图3所示，随动机传感模块23还可以包括用于检测随动机20上的用于行走的随动轮的转动是否异常的检测元件233。在玻璃2的表面较湿的情况下，随动机20的随动轮可能在玻璃2的表面上打滑而出现转动异常，不能有效地前后移动或转弯。又例如，随动轮由于卡住而不能正常转动，导致随动机20不能跟随驱动机10一起移动。这可能都会影响随动机清洁玻璃2的表面的效果。在随动轮出现异常时，检测元件233将检测到的随动轮的转动信息发送到随动机处理模块21，随后，随动机20将转动信息作为状态信息发送到驱动机10，驱动机10的驱动机处理模块11根据所接收的状态信息信号做出相应措施。例如，在随动轮出现异常时，驱动机10将向随动机20发出停止工作信息，随动机20控制清洁模块停止清洁工作，并发出报警信号。用户可以通过遥控器可以接收上述报警信号，也可以通过自己的感官直接发现上述报警信号。

在本实用新型的具体实施例中，检测元件233可以是磁感应元件、光电元件等。

另外，如图3所示，随动机传感模块23还可以包括用于检测随动机20的其它状态信息的各种传感器。例如用于检测随动机20上的电量供应模块的状态信息的电量检测元件234、用于检测随动机20上的清洁模块的状态信息的检测元件235等。

对于用于检测随动机20上的电量供应模块的状态信息的电量检测元件234，其可以检测电量供应模块的电量信息等。电量检测元件234将电量信息传输到随动机信号处理模块21。根据电量信息，随动机信号处理模块21判断出该电量信息对应于“满电量”、“中间电量”、“电量不足”等具体状态，并将该具体状态作为随动机20的状态信息发送到驱动机10。所述驱动机10根据所述电量信息判断所述随动机20的工作是否能进行下去，如果不能，则带动所述随动机20停止移动，向所述随动机发送控制信息为停止工作的指令，同时发出报警信号；所述随动机20根据所述停止工作的指令，控制清洁模块24停止工作。

对于用于检测清洁模块的状态信息的检测元件235，其可以检测清洁模块中的盘刷或/和刮条，和喷液装置及各自的相应驱动电机的状态信息等。该信息状态通过用于电流传感器来获得，该传感器用于检测随动机中的如上相应驱动电机的电流从而获得盘刷状态或/和刷条状态及喷液装置状态。举例来说，当检测清洁模块包括两个盘刷、分别位置于两个盘刷前和后的前刮条、后刮条和喷液装置装置时，根据盘刷状态信息、刮条状态信息或喷液装置状态信息，随动机信号处理模块21判断出上述状态信息对应于“工作正常”、“盘刷1不转”、“盘刷2不转”、“所有盘刷都不转”、“前刮条没有升起”、“前刮条没有升起”或“喷液装置无法工作”等具体状态，并将该具体状态作为随动机20的状态信息发送到驱动机10，所述驱动机10根据清洁模块24的状态信息判断所述清洁模块24是否出现故障，如果出现故障，则带动所述随动机20停止移动，向所述随动机20发送控制信息为停止工作的指令，同时发出报警信号或/和显示故障信息；所述随动机20根据所述停止工作的指令，控制清洁模块24停止工作。对于喷液装置，随动机传感器模块23还包括光电传感器，该传感器位于喷液装置上，用于检测清洁液是否用完。随动机信号处理模块21根据光电传感器有无信号输出时，从而判断“清洁液是否用完”，并将该具体状态作为随动机20的状态信息发送以驱动机10上。

尽管上述的描述已经给出随动机信号处理模块21对接收自传感器的检测信号进行处理，并得到相应的具体状态信息。然而，随动机信号处理模块21也可以不对上述检测信号进行处理，而直接将检测信号发送到驱动机10。在这种情况下，驱动机10通过驱动机信号处理模块11对所接收的检测信号进行处理，以得到相应的具体状态信息。

然而，一旦驱动机10在预定时间内没有收到随动机20的任何状态信息，驱动机10将停止移动，并向随动机20发出停止工作信息，并发出报警信号，随动机20收到该停止工作信息，控制清洁模块停止工作。

所述驱动机接收到所述的随动机状态信息为实际的检测值，或为经过随动机对实际检测值进行处理后得到的表达具体状态含义的信息。

另外，驱动机10也可以包括上述用于检测驱动机10的状态信息的传感器。驱动机10的传感器将检测到的状态信息传送到与传感器连接的驱动机信息处理模块11以用于操作处理，其工作原理与随动机20的传感器基本类似。比如：驱动机传感模块13包括用于检测驱动模块12的传感器，当驱动模块12为电机时，检测驱动模块12的传感器为可以检测电机电流的电流传感器。

在上面的说明中的报警信号可以是声音报警信号、光报警信号、电报警信号等。

图4-6是本实用新型所述擦玻璃机器人的一个具体结构示意图。本实施例中的擦玻璃装置1由驱动机10和随动机20组成，两者均为独立件。使用本实用新型的擦玻璃机器人1时，将驱动机10和随动机20分别置于玻璃2的两侧。

驱动机10的壳体19内设有驱动模块(图中未示出)、第一行走模块14、磁铁6和驱动机能量模块(图中未示出)。在本实施例中，第一行走模块14为履带。

随动机20壳体29内设有第二行走模块为随动轮28、磁铁61和清洁模块(图中未示出)。

从上面的说明中可以看出，擦玻璃机器人1通过控制系统，由驱动机带动随动机工作，并能够自行处理意外情况，且能给用户以信息提示，所以在用户不能直接观察到或意识不到上述意外的情况下，因此，能够自动采取相应的措施，能够有效地进行玻璃的清洁工作。

Claims (12)

1.一种擦玻璃机器人的控制系统，所述擦玻璃机器人包括驱动机和随动机，在所述驱动机和所述随动机内分别设有极性相反的磁铁，以使所述随动机跟随所述驱动机移动；所述随动机包括清洁模块；

其特征在于，所述驱动机包括驱动模块、第一行走模块，所述控制系统包括驱动机处理模块、驱动机传感模块、随动机处理模块和随动机传感模块；

其中，所述驱动机传感模块和所述驱动机处理模块位于所述驱动机上，所述随动机传感模块和所述随动机处理模块位于所述随动机上；

所述驱动机处理模块分别与所述驱动机传感模块和所述驱动模块相连接，所述驱动模块与所述第一行走模块相连接；

所述随动机处理模块分别与所述随动机传感模块和所述清洁模块相连接，控制所述清洁模块的工作；

所述驱动机处理模块还与所述随动机处理模块无线连接，所述随动机处理模块将根据所述随动机传感模块感测到的信息而得到的所述随动机的状态信息发送给所述驱动机处理模块，所述驱动机处理模块将控制所述随动机工作的控制信息发送给所述随动机处理模块。

2.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，包括分别位于所述驱动机和所述随动机上的驱动机信号传输模块和随动机信号传输模块，所述驱动机信号传输模块与所述驱动机处理模块相连接，所述随动机信号传输模块与所述随动机处理模块相连接。

3.如权利要求2所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述驱动机信号传输模块和所述随动机信号传输模块为无线电信号传输单元或蓝牙信号传输单元或红外信号传输单元，所述驱动机处理模块和所述随动机处理模块通过无线电方式、或蓝牙方式或红外方式进行信息的传递。

4.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于， 所述驱动机传感模块和所述随动机传感模块分别包括位于所述驱动机和随动机的前端和后端的第一传感器子单元，用于检测所述驱动机和随动机的前方和后方是否遇到障碍物。

5.如权利要求4所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述第一传感器子单元包括接触式传感器或非接触式传感器。

6.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述驱动机传感模块和所述随动机传感模块分别包括位于所述驱动机和随动机侧面的第二传感器子单元，用于检测所述驱动机和随动机的侧面是否遇到障碍物。

7.如权利要求6所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述第二传感器子单元包接触式传感器或非接触式传感器。

8.如权利要求5或7所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述接触式传感器为碰撞传感器或行程开关，所述非接触式传感器为红外传感器或超声传感器。

9.如权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述驱动机传感模块包括用于检测所述驱动模块的传感器，当所述驱动模块为电机时，所述检测驱动模块的传感器为可以检测电机电流的电流传感器。

10.根据权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述随动机具有随动轮，所述随动机传感模块包括位于随动轮上的检测元件，用于检测随动轮的转动状态。

11.根据权利要求1所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述清洁模块包括盘刷或/和刮条，和喷液装置及各自的驱动电机，所 述随动机传感模块包括用于检测所述驱动电机的电流来获得盘刷状态或/和刮条状态及喷液装置状态的电流传感器。

12.根据权利要求11所述的擦玻璃机器人的控制系统，其特征在于，所述随动机传感模块包括位于喷液装置上用于检测清洁液是否用完的光电传感器。 

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