[实用新型]墙面清洗机器人控制系统

说明书

技术领域

本实用新型是有关于机器人UAV（Unmanned Aerial Vehicle）的技术领域，且特别是有关于墙面清洗机器人控制系统。

背景技术

由于城市景观和建筑艺术的要求，建筑的平面形状和竖向体型日趋复杂，墙面线条、凹凸、开洞也采用较多。幕墙几何造型丰富多彩，有竖直、斜面、圆柱面、棱台面以及球面等，幕墙有明框、隐框、半隐框以及全玻璃幕墙等结构形式。幕墙与房屋主体结构之间柔性连接，在水平、垂直、内外方向上预留微量变形余地，并在相邻玻璃间预留“伸缩缝”，缝隙下部用橡胶条隔开以补偿温度影响。但是经过使用一段时间后会发现：

（1）在其壁面上会有大量的泥块、尘埃、积灰和油垢等污染物，而这些东西无法清洗而导致长时间留在外围的壁墙上，明显影响了建筑的美观；

（2）作为建筑，需要长时间的检查，而高楼的墙面检测属于高空作业，属于危险行业；

（3）墙面每次清洗的费用太高。

爬壁机器人是能够在垂直陡壁上进行作业的机器人，它作为高空极限作业的一种自动机械装置，越来越受到人们的重视。壁面清洗机器人属于移动式服务机器人的一种，它可在垂直壁面及屋顶移动进行物体表面的清洗作业。墙面清洗机器人的使用将大大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率，具有相当的社会、经济意义和广阔的应用前景。而目前针对此类机器人的研究还没有比较成熟、可靠的方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种墙面清洗机器人控制系统，解决了现有墙面清洗的局限性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种墙面清洗机器人控制系统，包括处理器单元、控制器、第一吸盘电机、第二吸盘电机、清洗电机、卷扬电机、信号处理器以及机器人，所述的处理器单元发出控制信号至所述控制器，通过所述的控制器把控制信号分为第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号，所述的第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号分别控制所述的第一吸盘电机、第二吸盘电机、清洗电机和卷扬电机，其中，通过所述的第一吸盘电机的第一驱动信号、通过所述的第二吸盘电机的第二驱动信号、通过所述的清洗电机的第三驱动信号和通过所述的卷扬电机的第四驱动信号经过信号处理器合成之后，控制机器人的运动。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的处理器单元为一双核处理器，包括DSP处理器、FPGA处理器以及设于DSP处理器和FPGA处理器的上位机系统和运动控制系统，所述的上位机系统包括人机界面模块、障碍物检测模块、水位检测模块、负压模块、位置设定模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括多轴伺服控制模块、数据采集存储模块以及I/O控制模块，其中，DSP处理器用于控制人机界面模块、障碍物检测模块、水位检测模块、负压模块、位置设定模块、在线输出模块、数据采集存储模块以及I/O控制模块，FPGA处理器用于控制多轴伺服控制模块，且DSP处理器及FPGA处理器之间实时进行数据交换和调用。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的墙面清洗机器人控制系统还包括电池，所述电池进一步与第一吸盘电机和卷扬电机的输出端连接，且处理器单元进一步分别连接至第一吸盘电机输出端和电池之间的连接点以及卷扬电机输出端和电池之间的连接点。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的电池进一步与第二吸盘电机和清洗电机的输出端连接，且处理器单元进一步分别连接至第二吸盘电机输出端和电池之间的连接点以及清洗电机输出端和电池之间的连接点。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多轴伺服控制模块还包括转换模块，所述的转换模块包括模拟数字转换器及数字模拟转换器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多轴伺服控制模块还包括编码器模块，所述的编码器模块用于检测机器人的实际转速，判断是否符合速度要求，是否过快或过慢，并发出控制信号。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多轴伺服控制模块还包括电流模块，所述的电流模块用于调整电池的供电功率达到机器人需要的范围。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多轴伺服控制模块还包括速度模块，所述的速度模块与编码器模块通讯连接，当编码器模块检测机器人实际转速过快或过慢，速度模块根据编码器模块检测的结果来调节机器人实际转速。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述的多轴伺服控制模块还包括位移模块，所述的位移模块用于检测机器人是否到达既定位移，如果离既定过远，发出加速指令至控制器；如果离既定位移过近，则发出减速指令至控制器。