[发明专利]基于CAN总线的分布式清洁机器人控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于CAN总线的分布式清洁机器人控制系统，其特征在于，

所述分布式清洁机器人控制系统采用模块化结构搭建该控制系统，包括：监控模块、人机交互模块、定位模块、导航模块、至少一个电机驱动模块、至少一个清洁模块以及至少一个电源管理模块；其中，

所述监控模块，与CAN总线连接，所述监控模块从所述CAN总线中接收所有的总线消息，以完成对所述人机交互模块、定位模块、导航模块、电机驱动模块、清洁模块以及电源管理模块的初始化和工作状态的监控；所述监控模块依据各个模块初始化的结果向所述CAN总线发送各个模块的初始化成功消息或初始化出错消息；所述监控模块接收各个模块发送的状态反馈消息，并依据所述状态反馈消息的接收结果向所述CAN总线发送各个模块的脱离消息或严重异常消息；

人机交互模块，与CAN总线连接，所述人机交互模块获取用户的电源开启指令和目标清洁区域指令，并分别将电源开启消息和目标清洁区域消息发送至CAN总线；

定位模块，与CAN总线连接，所述定位模块用于定位分布式清洁机器人的位置，并将位置消息发送至CAN总线；再有，所述定位模块从CAN总线中获取所述目标清洁区域消息，当检测到分布式清洁机器人达到目标清洁区域时，所述定位模块发送开始清洁消息发送至CAN总线；

所述导航模块，与CAN总线连接，所述导航模块从CAN总线上获取所述目标清洁区域消息和位置消息进而计算出分布式清洁机器人的清洁路线，并将导航消息发送至CAN总线；另外，所述导航模块从CAN总线上获取开始清洁消息，进而根据所述清洁路线导航所述分布式清洁机器人；当所述导航模块根据所述目标清洁区域消息定位到分布式清洁机器人到达导航终点时，发送停止清洁消息至CAN总线；

所述电机驱动模块，与CAN总线连接，所述电机驱动模块从CAN总线中获取所述导航消息并计算出电机转速，进而根据所述电机转速控制电机运行；

所述清洁模块，与CAN总线连接，所述清洁模块从CAN总线中获取所述开始清洁消息进而开启清洁开关，控制分布式机器人开始清洁作业；所述清洁模块从CAN总线获取停止清洁消息进而关闭清洁开关，并发送电源关闭消息至CAN总线；

所述电源管理模块，与CAN总线连接，所述电源管理模块从CAN总线上获取所述电源开启消息和电源关闭消息，实现对分布式清洁机器人的供电控制；所述电源管理模块从所述CAN总线接收所述严重异常消息，切断相应各个模块的供电；当分布式清洁机器人不工作时，自动调控各个模块的供电，使得分布式清洁机器人处于低功耗工作状态。

2.如权利要求1所述的分布式清洁机器人控制系统，其特征在于：所述分布式清洁机器人控制系统中还包括至少一个与CAN总线连接的速度检测模块，所述速度检测模块获取车轮转速，并将车轮转速消息发送至CAN总线；

电机驱动模块以第一预设频率从CAN总线获取所述车轮转速消息进而调控电机转速。

3.如权利要求2所述的分布式清洁机器人控制系统，其特征在于，所述分布式清洁机器人控制系统中还包括：避障模块和/或防跌落模块，其中，

所述避障模块，与CAN总线连接，所述避障模块实现对分布式清洁机器人四周障碍物的监控，并发送障碍物消息至CAN总线；同时，所述避障模块从CAN总线中获取所述车轮转速消息，进而判定分布式清洁机器人是否会与四周障碍物发生碰撞；当避障模块判定存在近距离障碍物，则发送第一预警消息至CAN总线；

所述防跌落模块，与CAN总线连接，所述防跌落模块用于探测分布式清洁机器人底部至地面的距离，并将探测到的距离与预设阈值进行比对；当判定探测到的距离大于预设阈值，则计算出与探测角度相反的危险速度消息并发送至CAN总线。

4.如权利要求1或2或3所述的分布式清洁机器人控制系统，其特征在于：所述分布式清洁机器人控制系统中还包括与CAN总线连接的用量检测模块，所述用量检测模块用于检测所述分布式清洁机器人自身的电量和/或水量和/或垃圾量；当所述用量检测模块检测到电量低于电量阈值和/或水量低于水量阈值和/或垃圾量高于预设垃圾量时，则发送第二预警消息至CAN总线；

导航模块从CAN总线中获取所述第二预警消息，并将分布式清洁机器人导航至充电站和/或蓄水处和/或垃圾回收处。