[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

说明书

本发明提供了一种基于CAN总线的分布式清洁机器人控制系统及其控方法，控制系统中包括：监控模块，从CAN总线中接收所有的总线消息，以完成各个模块的初始化和工作状态的监控；人机交互模块，获取电源开启指令和目标清洁区域指令；定位模块，用于定位分布式清洁机器人的位置；导航模块，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；电机驱动模块，从CAN总线中获取导航消息并计算出电机转速，进而根据电机转速控制电机运行；清洁模块，从CAN总线中获取开始清洁消息进而控制分布式机器人开始清洁作业；电源管理模块实现对分布式清洁机器人的供电控制。该控制系统具备耦合度低、容错性强、可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种针对分布式清洁机器人的控制系统。

背景技术

随着传感器、控制、驱动及材料等领域的技术进步，机器人逐步广泛应用于各个领域的工作中，其中，对室内地面的清洁也是机器人的一项重要应用。清洁机器人是能够在房间自动清洁地面的一种新型的服务机器人，它集机械、电子技术、传感技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。清洁机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其带动了家庭服务机器人行业的发展，同时促进了移动机器人技术、传感器等相关技术的发展，其小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的操作性。

目前市面上已有的一些清洁机器人，其控制系统一般来说都是建立在一块嵌入式控制板上，由一个主控芯片做整体调度，自动控制清扫机器人实现各种功能。但是，这种控制方式使得整个控制系统在运行的过程中各个部件之间会产生严重的耦合，这样，一旦某一功能发生异常很有可能会导致整个系统崩溃；且这种控制板维护难度较大，延展性较差，通常来说，一套系统仅能适应一到两个机型，各个机型的清洁机器人都需要设计相应的控制系统才能运行，耗费了大量的人力物力。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种基于CAN总线的分布式清洁机器人控制系统及控制方法，其采用模块化结构搭建该控制系统，与现有技术相比，具有耦合度低、容错性强、可靠性高等优点，同时降低了清洁机器人维护难度等。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于CAN总线的分布式清洁机器人控制系统，

所述分布式清洁机器人控制系统中包括：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；

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；