[发明专利]太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人及边界检测方法

权利要求书

1.太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，所述机器人包括机架、设置于机架上的行走系统、控制系统、光伏自供电系统，其特征在于：所述机器人还包括平/曲型面自适应清扫系统，所述平/曲型面自适应清扫系统包括往复运动驱动机构、自适应清扫机构，所述自适应清扫机构能够在往复运动驱动机构的驱动下沿与机器人行走方向相垂直的方向实现往复式直线运动，所述自适应清扫机构包括平/曲型面变换驱动直流电机、自复位弹性基体，所述平/曲型面变换驱动直流电机上设置有用于下压自复位弹性基体使其进行形变的驱动杆，所述驱动杆底端设置有压力传感器，所述控制系统通过所述压力传感器的反馈信号控制平/曲型面变换驱动直流电机动作，从而使自复位弹性基体进行与所需清扫的平/曲型面相适应的形变，在所述自复位弹性基体上设有刮板和/或毛刷；

所述行走系统为气动吸附式结构，包括机械臂、气动吸附定位机构、气动吸附/解附机构，所述机械臂为四个，分别安装于机架四角；所述机械臂包括转向机械臂、回转行走机械臂、回转定位机械臂，所述转向机械臂经转向关节连接机架，所述回转行走机械臂经回转行走关节连接转向机械臂，所述回转定位机械臂经回转定位关节连接回转行走机械臂，转向关节、回转行走关节、回转定位关节处的转动均通过直流舵机实现，所述回转行走关节的轴线与转向关节轴线垂直，所述回转定位关节的轴线与回转行走关节平行，所述气动吸附定位机构与回转定位机械臂端部连接，所述气动吸附/解附机构用于控制气动吸附定位机构。

2.如权利要求1所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述往复运动驱动机构包括往复驱动直流电机、与往复驱动直流电机连接的丝杆、与丝杆螺纹配合的滑块、与滑块连接的限位槽板，所述自适应清扫机构安装于限位槽板上。

3.如权利要求2所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述自适应清扫机构还包括有工装板，所述工装板固定设置于限位槽板下方，所述自复位弹性基体安装于所述工装板下方，自复位弹性基体两端通过所述工装板支撑，所述平/曲型面变换驱动直流电机的驱动杆作用于自复位弹性基体中间位置。

4.如权利要求3所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：在所述工装板两端对称设置有导向滑道，所述导向滑道为抛物线型结构，在所述自复位弹性基体两端对称设置有滑轴，所述滑轴与滑道滑动配合以保证自复位弹性基体变形后的弦长与接触平/曲型面的弦长一致。

5.如权利要求3所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述驱动杆为外丝输出轴，所述外丝输出轴与工装板之间螺纹配合，所述平/曲型面变换驱动直流电机可上下滑动的安装于限位槽板上。

6.如权利要求1所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述自适应清扫机构还包括两个吹扫风机，两个吹扫风机分别安装于自复位弹性基体两侧的机架底部。

7.如权利要求1所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述气动吸附定位机构包括吸盘，所述吸盘通过双向自由转动轴连接回转定位机械臂，且与回转定位机械臂端部自适应可微调式连接，双向自由转动轴的转动角度通过设置的限位块进行限制；所述气动吸附/解附机构包括真空发生器、电磁阀，所述真空发生器通过支路气管连接吸盘，在真空发生器前端主气管处安装负压传感器，用于反馈抽气状态支路气管内部的负压值。

8.如权利要求7所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人，其特征在于：所述行走系统还包括四个减压支撑杆，所述减压支撑杆上端与对应的转向关节的安装架底部固定连接，减压支撑杆下端设置有橡胶垫。

9.如权利要求7所述的太阳能平/曲型面自适应智能清扫机器人的边界检测方法，其特征在于：当行走方向前端吸盘组定位后，真空发生器抽气，并设定最大抽气时长，当达到吸附极限响应时长时，若负压传感器反馈值为0，则控制该组回转定位机械臂提臂，转向机械臂进行90°转向，之后回转定位机械臂和回转行走机械臂共同动作使得吸盘组定位，并启动真空发生器进行抽气，若吸附正常，则表明边界检测成功。