[发明专利]一种智能刷地装置及其控制方法

摘要

本发明涉及一种智能刷地装置及其控制方法。包括可移动小车、设置于可移动小车底盘上方的控制装置及设置于可移动小车底盘下方的转动刷；所述可移动小车包括用于控制小车前车轮转动的第一车轮电机、用于控制小车后车轮转动的第二车轮电机、用于控制小车转弯的第一、第二转弯电机；所述控制装置包括设置于可移动小车底盘上方的控制箱体，所述控制箱体内设置有控制模块及与该控制模块连接的第一至第五电机驱动模块、通信模块、用于带动所述转动刷转动的转动电机以及电源模块，所述第一至第五电机驱动模块分别与第一、第二车轮电机、第一、第二转弯电机及转动电机连接。本发明实现了全自动的智能刷地，且能够根据不同的待刷地形状，进行刷地方案调整。

主权项

一种基于智能刷地装置的控制方法，其特征在于：提供一智能刷地装置，包括可移动小车、设置于可移动小车底盘上方的控制装置以及设置于可移动小车底盘下方的转动刷；所述可移动小车包括用于控制小车前车轮转动的第一车轮电机、用于控制小车后车轮转动的第二车轮电机、用于控制小车转弯的第一、第二转弯电机；所述控制装置包括设置于可移动小车底盘上方的控制箱体，所述控制箱体内设置有控制模块及与该控制模块连接的第一至第五电机驱动模块、用于实现远程通信的通信模块、用于带动所述转动刷转动的转动电机以及用于为整个装置提供电能的电源模块，所述第一至第五电机驱动模块分别与第一、第二车轮电机、第一、第二转弯电机及转动电机连接；所述转动刷为圆形刷，所述圆形刷的直径大于可移动小车底盘的宽度；所述第一转弯电机通过输出轴与第一车轮电机连接，以带动第一车轮电机及可移动小车前轮整体水平360度转动，所述第二转弯电机通过输出轴与第二车轮电机连接，以带动第二车轮电机及可移动小车后轮整体水平360度转动；所述控制箱体内还设置有一水箱，所述可移动小车底盘下方还设置有若干喷水口，该些喷水口通过水管与所述水箱连接，所述喷水口的出水口处还设置有与所述控制模块连接的电磁阀；所述控制箱体上还设置有与所述控制模块连接且可360度转动测距的测距模块，且该测距模块的转动轴相对于所述转动刷的中心位置设置；该控制方法包括如下步骤，步骤S01：将可移动小车置于待刷地区域的任意位置，测距模块通过360度转动测距测量可移动小车与待刷地区域边界的距离；步骤S02：判断可移动小车与待刷地区域边界最小距离处时测距模块转动的角度，控制模块控制第一、第二转弯电机转动相应的角度，进而通过第一、第二车轮电机、第一、第二转弯电机控制可移动小车向该可移动小车与待刷地区域边界最小距离处方向移动，靠近待刷地区域边界，并微调可移动小车车身、车轮的朝向；步骤S03：测距模块通过360度转动测距测量可移动小车与待刷地区域边界的距离，进而测量待刷地区域范围大小，控制模块根据待刷地区域范围大小及转动刷的直径大小，确定可移动小车的行走轨迹；步骤S04：根据可移动小车第一及第二车轮电机的转动频率、车轮大小，控制第一、第二转弯电机的转动时机，同时在可移动小车进行刷地过程中，启动电磁阀，进行喷水；所述待刷地区域为圆形区域，所述步骤S03至步骤S04的具体实现过程如下：S011：测距模块通过360度转动测距测量可移动小车与待刷地区域边界的距离，即通过测距模块测量获得可移动小车与边界的最大距离R0，根据转动刷直径大小R1，即可获得待刷地区域圆形边界范围的直径R=R0+R1；S012：若R/2R1的数值为整数，则可移动小车的转动圈数n=R/2R1，若R/2R1的数值为小数，则可移动小车的转动圈数n=[R/2R1]+1；同时计算可移动小车转动的各圆圈的直径大小，各转动圈直径大小按R[m]=R‑2*m*R1计算，m为自然数，且0≤m≤n；S013：根据可移动小车第一及第二车轮电机的转动频率、车轮大小，即可计算获得可移动小车的速度v，由此根据可移动小车的速度v以及各转动圈的周长2πR[m]，即可计算获得可移动小车在各转动圈转动的时间T[m]= 2πR[m]/v；S014：控制可移动小车的第一、第二车轮电机、第一、第二转弯电机、转动电机以及电磁阀，以使得可移动小车沿第m转动圈转动的同时，对第m转动圈所属的宽度为R1的圆环区域进行刷地，当可移动小车在第m转动圈的转动时间达到T[m]时，控制模块通过第一、第二转弯电机，控制可移动小车前轮、后轮整体水平90度转动，从而控制可移动小车整体朝各转动圈的圆心方向移动，并移动至第m‑1转动圈，通过控制各电机，开始对第m‑1转动圈所属的宽度为R1的圆环区域进行刷地，直至可移动小车在第m‑1转动圈的转动时间达到T[m‑1]时，控制可移动小车向第m‑2转动圈移动，并对第m‑2转动圈所属的宽度为R1的圆环区域进行刷地，以此类推，直至完成所有的n个转动圈所属的宽度为R1的圆环区域的刷地过程，关闭所有电机，完成刷地过程。