[实用新型]管道清洁机器人的自主导航系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道清洁机器人的自主导航系统，属于移动机器人技术领域。

背景技术

现在对中央空调的清洗，大多数采用人为控制的清洁设备进行作业。其缺点为：自动化程度很低，为半自动工作或者近乎手工操作。由操作人员遥控的清洁机器一方面由于清洁机器与控制终端由控制电缆相连，降低了清洁机器在管道内行走灵活性与机动性能，一次性进入管道清洗范围有限，必须进行同一管道设置多个入口。另一方面由管道内复杂的情况，有时仅通过摄像头无法掌握清洁机器在管内的工作情况，对操作人员带来了极大的不便，从而降低了清洗效率，提高了清洗成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种管道清洁机器人的自主导航系统，包括障碍物检测系统、双编码器定位系统、电子陀螺仪和起始点识别装置，可引导管道清洁机器人自主完成清扫任务。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

管道清洁机器人的自主导航系统，包括提供稳定电源的电源管理模块，进行集中处理的控制器，进行状态显示和界面操作的人机界面模块，进行自由移动的行走驱动系统，与具体任务相关的吸尘系统，所述的行走驱动系统控制左驱动电机和右驱动电机的旋转方向和旋转速度，所述的左驱动电机上安装左编码器，所述的右驱动电机上安装右编码器，所述的人机界面模块，行走驱动系统和吸尘系统与所述的控制器连接，还包括进行环境障碍物检测的障碍物检测系统，所述的障碍物检测系统与所述的控制器连接；进行小范围自定位的双编码器定位系统，所述的双编码器定位系统与所述的控制器连接；还包括进行旋转角度计算的电子陀螺仪，所述的电子陀螺仪与所述的控制器连接；还包括用于判断管道入口位置的起始点识别装置，所述的起始点识别装置与所述的控制器连接。

所述的障碍物检测系统设置超声波障碍物检测装置。

所述的障碍物检测系统设置红外障碍物检测装置。

所述的双编码器定位系统连接所述的左编码器和右编码器。

所述的起始点识别装置，设置磁感应识别装置，识别采用磁铁，磁钢和磁条设置的起始点特征。

所述的起始点识别装置，设置红外识别装置，识别采用红外线设置的起始点特征。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、可检测障碍物，避免碰撞；2、组合定位方式，能更加稳定的定位自身位置；3、可识别起始点位置，自主结束清扫。

附图说明

图1是管道清洁机器人的自主导航系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，管道清洁机器人的自主导航系统，包括提供稳定电源的电源管理模块2，进行集中处理的控制器1，进行状态显示和界面操作的人机界面模块3，进行自由移动的行走驱动系统4，与具体任务相关的吸尘系统5，所述的人机界面模块3，行走驱动系统4和吸尘系统5与所述的控制器1连接。

所述的电源管理模块2为系统提供电压稳定的电源，还负责进行充电管理，即实时检测电池电压，如果电压不足立即进行充电；充电过程中，所述的电源管理模块2进行充电控制，负责控制充电电流和充电结束判断。

所述的人机界面模块3负责进行状态显示和用户指令的输入。

所述的行走驱动系统4用于控制左驱动电机和右驱动电机的旋转方向和旋转速度。所述的左驱动电机和右驱动电机带动两个驱动轮旋转，从而驱动机器人以任意轨迹移动。所述的左驱动电机上安装左编码器，所述的右驱动电机上安装右编码器。

所述的吸尘系统5是管道清洁机器人执行任务的重要装置。包括真空吸尘室及吸尘电机，滚刷及滚刷电机。滚刷及滚刷电机是为了将地面和管道壁的灰尘及垃圾扬起来，而真空吸尘室及吸尘电机是形成一定的真空度，将扬起的灰尘及垃圾吸到灰尘袋内。

所述的障碍物检测系统6负责检测工作环境的障碍物情况，用于管道清洁机器人的路径规划和避障。所述的障碍物检测系统6与所述的控制器1连接，由所述的控制器1进行控制。可采用超声波传感器组成超声波障碍物检测装置，也可采用红外测距传感器组成红外障碍物检测装置，或者采用两种传感器进行组合。