[发明专利]可更换清扫装置的环卫机器人及其控制方法

摘要

本发明公开了一种可更换清扫装置的环卫机器人及其控制方法，包括底盘、安装架、机械手臂、清扫装置、垃圾铲和传送机构；安装架通过支撑架固定在底盘上且位于底盘上方；底盘下方设置有移动机构，底盘上面设置有垃圾箱体；安装架顶部设置有转台，机械手臂的第一端安装在转台上，机械手臂的第二端设置有电磁铁，所述清扫装置包括抓手和扫帚，清扫装置的连接端设置有衔铁，衔铁设置有凸体，电磁铁设置有与该凸体相匹配的凹槽，清扫时抓手或扫帚与机械手臂连接，底盘前端两侧设置有清扫装置收容器；垃圾铲位于底盘的前端中部。本发明可以自动更换清扫装置，以使能够同时清扫绿化带和路面上的垃圾，适用于不同大小的垃圾，且清扫效率高。

主权项

1.一种可更换清扫装置的环卫机器人的控制方法，其特征在于，可更换清扫装置的环卫机器人包括底盘、安装架、机械手臂、清扫装置、垃圾铲和传送机构；所述安装架通过支撑架固定在底盘上且位于底盘上方；所述底盘下方设置有通过驱动电机驱动的移动机构，底盘上面设置有垃圾箱体；所述安装架顶部设置有转台以及控制转台转动的伺服电机，所述机械手臂的第一端安装在转台上，机械手臂的第二端设置有电磁铁；所述清扫装置包括抓手和扫帚，所述抓手包括抓取部以及控制抓取部开合的舵机，所述清扫装置的连接端设置有衔铁，所述衔铁设置有凸体，所述电磁铁设置有与该凸体相匹配的凹槽，清扫时抓手或扫帚与机械手臂连接，所述底盘前端两侧设置有用于放置清扫装置的清扫装置收容器；所述垃圾铲位于底盘的前端中部；所述传送机构包括卷扬机、吊绳、液压杆和刮板，所述卷扬机安装在所述安装架顶部，所述吊绳上、下两端分别与所述卷扬机的输出轴和垃圾铲连接，所述液压杆一端固定安装架的前侧，液压杆另一端与后侧的刮板连接，所述刮板用于将垃圾铲内的垃圾推入垃圾箱体；所述机械手臂包括三节臂体以及连接所述臂体的支架，所述支架为两个底板背靠连接的U形槽，支架一端与一所述臂体固定连接，支架另一端与安装在另一臂体上的舵机的输出轴固定连接；所述转台上安装有摄像装置，所述垃圾铲的底板上设置有压力传感器；所述可更换清扫装置的环卫机器人还包括主机，所述主机安装在底盘内，主机包括控制模块、定位模块、储存模块和通信模块，所述控制模块用于采集信息并发出控制信号，控制模块输入端与所述定位模块、压力传感器和摄像装置连接，控制模块输出端与所述移动机构驱动电机、机械手臂伺服电机、机械手臂舵机、抓手舵机、电磁铁控制开关、传送机构卷扬机和传送机构液压杆信号连接，所述储存模块和通信模块分别与控制模块连接，储存模块用于存储信息，通信模块用于与远程服务器通信；所述清扫装置为扫帚且清扫地面上的垃圾时，执行以下步骤：步骤一，划分清扫区域为多个网格区域，对网格区域进行编号并将其坐标储存在储存模块中；步骤二，获取当前坐标和目标网格区域的坐标信息，计算出行驶路线并控制驱动电机行驶至目标网格区域；步骤三，获取目标网格区域的图像信息并进行分析，当没有发现目标垃圾时，进入步骤四，当发现目标垃圾时，进入步骤五；步骤四，获取下一网格区域的坐标信息，控制移动机构驱动电机行驶至下一网格区域，然后返回步骤三；步骤五，分析与目标垃圾的相对位置关系，计算出与目标垃圾的距离和角度；步骤六，控制机械手臂伺服电机和舵机，使机械手臂旋转相应的角度并伸长相应的距离，将目标垃圾扫入垃圾铲中；步骤七，获取压力传感器的信息，压力达到设定阈值时，进入步骤八，未达到设定阈值时，返回步骤三；步骤八，控制传送机构卷扬机转动，将垃圾铲提升至刮板高度；步骤九，控制传送机构液压杆伸长，将垃圾铲内的垃圾推至后侧的垃圾箱体中；步骤十，控制传送机构卷扬机转动，将垃圾铲放回到地面上，然后返回步骤三。