[发明专利]真空负压式智能黑板擦及其控制方法

权利要求书

1.一种负压式智能黑板擦，其特征在于：其包括黑板擦主体、吸附装置、控制模块、通信模块、识别模块、驱动模块以及清除模块，所述识别模块、驱动模块以及清除模块借助于所述通信模块与所述控制模块进行通讯，

所述吸附装置包括设置在黑板擦主体底部的底座、风机、电机以及真空腔，所述电机带动风机快速旋转，短时间内排空所述真空腔内部空气形成压强差，从而产生吸附力对黑板擦本体进行吸附，

所述清除模块包括擦除装置，所述擦除装置包括毛刷以及驱动电机，所述驱动电机设置有变频器，所述变频器内部设置有第一频率以及第二频率，所述变频器根据控制模块的控制信号选择以第一频率或者第二频率驱动所述毛刷工作，吸附装置利用静电原理吸附灰尘或是利用电动机吸气将已擦除灰尘吸到灰尘收集器中；

所述黑板擦主体设置有行走装置，所述驱动模块的配置用于在识别模块识别到目标区域后驱动所述行走装置以实现黑板擦主体的位移；

所述识别模块设置有摄像装置，所述摄像装置与所述控制模块通讯连接，所述摄像装置确定目标区域并在行走装置行走至目标区域后采集目标区域图像并对目标区域图像进行图像处理后生成视频信号，控制模块根据摄像头传回的视频信号中提取颜色分辨率的差异信息获得像素点，并将采集到的像素点逐一判断为白色区域位置点，以矩阵形式保存，形成预设函数曲线n，控制单元向变频器输出第一频率控制信号，变频器以第一频率驱动所述毛刷工作；

直至该白色区域位置点无法采集到像素点，摄像装置采集下一个目标区域图像并对下一个目标区域图像进行图像处理后，控制模块对下一白色区域位置点进行计算得到新的矩阵，形成下一个函数曲线n+1，将下一个函数曲线n+1与函数曲线n进行比较，并根据比较结果，选择输出第一频率控制信号或第二频率控制信号，变频器根据控制模块的控制信号选择以第一频率或者第二频率驱动所述毛刷工作；

控制模块对下一个函数曲线n+1与预设函数曲线n进行差值计算，若二者差值在阈值范围之内视为符合当前控制模块内部设定的函数曲线，智能黑板擦将按照预设函数曲线n的走向进行工作；若差值不在阈值范围内则视为新函数，暂停工作，重新通过摄像头扫描采集信息，为控制模块设定新的预设函数曲线，重复以上动作，直至工作结束；

控制模块选择输出第一频率控制信号或第二频率控制信号的具体方法为：

①控制模块检测在一定目标区域内的像素值均满足预设函数曲线n，则此时控制模块将驱动行走装置的所有车轮均以第一频率进行工作，并以该选取的该频率工作方式持续工作t1时间；

②检测到在一定目标区域内的像素点均不满足预设函数曲线n，且该区域内的函数曲线斜率与预设函数曲线斜率垂直，取不满足预设函数曲线n的像素点代入预设函数曲线n，若所得函数值小于该像素值则为左直角，若所得函数值大于该像素值则为右直角，其中如果判定为左直角，则行走装置左侧车轮不工作，右侧车轮选择第一频率工作，如果判定为右直角，则行走装置右侧车轮不工作，左侧车轮选择第一频率工作，并以该选取的该频率工作方式持续工作t2时间；

③检测到在一定目标区域内的像素点均不满足预设函数曲线n，且该目标区域内的函数曲线斜率与预设函数曲线斜率非垂直且两者之间的夹角小于90度，取不满足预设函数曲线n的像素点代入函数曲线n，若所得函数值小于该像素值则为左锐角，若所得函数值大于该像素值则为右锐角，判定为左锐角时，左侧车轮选择第二频率工作，右侧车轮选择第一频率工作，判定为右锐角时，右侧车轮频率选择第二频率工作，左侧车轮选择第一频率工作，并以该选取的该频率工作方式持续工作t3时间；

④检测到在一定目标区域内的像素点均不满足预设函数曲线n，且该区域内的函数曲线斜率与预设函数曲线斜率非垂直且两者之间的夹角大于90度，取不满足预设函数曲线n的像素点代入函数曲线n，若所得函数值小于该像素值则为左钝角，若所得函数值大于该像素值则为右钝角，判定为左钝角时，左侧车轮不工作，右侧车轮选择第一频率工作，判定为右钝角时，右侧车轮不工作，左侧车轮选择第一频率工作，并以该选取的该频率工作方式持续工作t4时间；

其中设定t4t2t3t1。

2.根据权利要求1所述的负压式智能黑板擦，其特征在于：所述行走装置为二轮行走装置或四轮行走装置，所述行走装置包括左侧车轮和右侧车轮，所述控制模块为STM32单片机，所述通信模块通过引脚连接所述STM32单片机。