CN108894525A - 一种智能外墙清洁机的控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能外墙清洁机的控制***，包括主控制器、用于控制感应模块和形成开关的副控制器A、用于控制主风机和副风机的副控制器B、用于控制绞盘电机和水泵的副控制器C、用于控制履带电机、清洁电机和激光示阔机构的副控制器D和用于控制紧急制动模块的副控制器E，主控制器均与副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E电性连接，所述感应模块包括超声波感知模块和红外传感模块。本发明设计新颖，通过设置的超声波感知模块可有效辨别周围的环境来智能控制清洗机的启停，设置的红外模块以克服超声波感知模块探测时的“盲区”及应付突发的物体，安全性高，提高了清洗机的使用寿命，且自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及智能外墙清洁机自动控制领域，具体是一种智能外墙清洁机的控制***。
背景技术
外墙清洗分为吊板方式和擦窗方式。吊板方式是用吊绳、吊板将人吊到工作位置进行清洗。这种型式比较简单，成本也低，只要工人身体素质好、绳子连接牢固就可以进行。一般的大楼都可以用这种方式进行清洗，但是这种方式的操作必须使安全措施到位，否则危险性很大，造成伤亡事故的都是因安全措施不到位造成的，因此多种外墙清洁机被设计出俩。
目前市场上针对外墙表面清洁的机器一般都为半自动控制装置，需人工间断性的对清洁机发出指令进行下一步操作，且人为控制在时间及距离的把握上存在一定的偏差，容易对清洁机器造成损害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能外墙清洁机的控制***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能外墙清洁机的控制***，包括主控制器、用于控制感应模块和形成开关的副控制器A、用于控制主风机和副风机的副控制器B、用于控制绞盘电机和水泵的副控制器C、用于控制履带电机、清洁电机和激光示阔机构的副控制器D和用于控制紧急制动模块的副控制器E，主控制器均与副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E电性连接，所述感应模块包括超声波感知模块和红外传感模块。
作为本发明进一步的方案：所述超声波感知模块包括超声波发生子模块和超声波电路子模块。
作为本发明进一步的方案：所述超声波发生子模块包括超声波信号发生电路、多路选择开关、缓冲升压放大和超声波换能器。
作为本发明再进一步的方案：所述红外传感模块为非接触式传感器。
作为本发明再进一步的方案：所述非接触式传感器为反射式红外光电传感器ST198。
作为本发明再进一步的方案：还包括蓝牙模块，主控制器、副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E均通过蓝牙模块与移动客户端建立网络通讯连接。
作为本发明再进一步的方案：所述主控制器与外置电源电性连接，副控制器E电性连接于内紧急电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过设置的超声波感知模块可有效辨别周围的环境来智能控制清洗机的启停，设置的红外模块以克服超声波感知模块探测时的“盲区”及应付突发的物体，当有不明物体碰撞到移动机器人时，离其最近的红外模块动作，触发单片机的中断，移动机器人就停止运行，哪个红外模块，调用中断程序做出相应的处理，安全性高，提高了清洗机的使用寿命，且自动化程度高。
附图说明
图1为智能外墙清洁机中机器人本体的结构示意图。
图2为智能外墙清洁机中机器人本体的正视图。
图3为智能外墙清洁机中机器人本体的仰视图。
图4为智能外墙清洁机中绞盘的俯视图。
图5为智能外墙清洁机中绞盘的正视图。
图6为智能外墙清洁机中位置调节机构的结构示意图。
图7为智能外墙清洁机的工作流程图。
图8为智能外墙清洁机的控制***图。
图9为智能外墙清洁机中超声波信号收发电路图。
图10为智能外墙清洁机中红外模块的电路图。
图中：1-第一安装板、2-副风机、3-主风机、4-第二安装板、5-吸盘、6-羊毛软刷、7-硬毛刷、8-履带、9-固定块、10-辅助软毛刷、11-履带电机、13-绞盘电机、14-固定板、15-主动齿轮、16-线盘、17-从动齿轮、18-滚轮、19-转轴、20-通孔、21-活动板、22-支撑板、23-导轨、24-滑套、25-螺纹杆、26-放置槽、27-调节电机、28-固定环、29-螺纹套筒、30-传动带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
为了对技术方案更好的描述，本实施例是结合整个清洗机来对器控制***进行整体说明的，清洗机的结构如下：
请参阅图1～10，清洁机包括机器人本体、控制***和绞盘；所述机器人本体通过连接线与绞盘连接，绞盘工作时带动机器人本体移动，机器人本体内的电性原件通过导线与控制***电性连接，导线与连接线编织一起形成复合线缆，所述机器人本体包括第一安装板1、第二安装板4、副风机2、主风机3、驱动机构和清洁机构，第一安装板1与第二安装板4间通过固定块9固定，驱动机构和清洁机构均安装在第二安装板4的下端，所述第一安装板1上端的四个角处均通过电机座固定安装有副风机2，第一安装板1的中间位置处通过电机座固定安装有主风机3，主风机3和副风机2工作时排出气体对机器人本体有一个反作用力，从而使机器人本体在贴合于外墙玻璃上，四个副风机2在启动的时候负责防止机器人本体在运行的时候围绕复合线缆旋转，主风机3启动提供较稳定的压力，所述第一安装板1上还设置有多个通孔20，通孔20的作用是实现主风机3和副风机2下方有足够的空气，同时对机器本体的风机电路进行较快的散热。
所述固定块9设置有四个且分别安装在第一安装板1和第二安装板4的四个角处。
所述驱动机构包括履带电机11、履带轮和履带8，履带电机11设置有两个且固定在第二安装板4上，履带电机11的输出轴上固定安装有履带轮，履带轮外侧连接有履带8，履带电机11转动时通过履带轮带动履带8转动，履带8与外墙玻璃接触面积大，能很好地分散压力，同时履带8在移动时具有一定的弯曲空间，有效的解决了普通清洗机器无法跨越楼层的弊端。
所述清洁机构包括羊毛软刷6和硬毛刷7，羊毛软刷6设置在硬毛刷7的后端，，硬毛刷7设置在驱动机构的后端，所述羊毛软刷6和硬毛刷7均与清洁电机的输出轴固定连接，清洁电机转动时带动硬毛刷7和羊毛软刷6转动对外墙玻璃进行刷洗，羊毛软刷6对硬毛刷7刷洗后的部位再进行刷洗，清洁效果好。
所述硬毛刷7设置有四个，羊毛软刷6设置有三个，每个硬毛刷7和羊毛软刷6均对应一个清洁电机。
所述第二安装板4的下端还固定安装有多个吸盘5。
所述第一安装板1和第二安装板4之间安装有激光示廓装置，在工作时可提醒机器人本体下方行人上方有机器在工作，对下方行人有一定的警示作用。
所述绞盘安装在活动板21上，绞盘包括绞盘电机13、对称设置的固定板14和线盘16，绞盘电机13安装在左侧固定板14的左端，绞盘电机13的输出轴贯穿左侧的固定板14且与右侧的固定板14转动连接，所述线盘16固定在绞盘电机13的输出轴上，绞盘电机13转动时通过输出轴带动线盘16转动，从而实现复合线缆的收放。
两个所述固定板14之间转动安装有转轴19，转轴19上固定安装有从动齿轮17，从动齿轮17与固定安装在绞盘电机13输出轴上的主动齿轮17啮合，所述转轴19上还安装有滚轮18，滚轮18的设置可有效的降低复合线缆在收卷过程中与其他部件产生的摩擦力。
当然，其控制***包括主控制器、用于控制感应模块和形成开关的副控制器A、用于控制主风机3和副风机2的副控制器B、用于控制绞盘电机13和水泵的副控制器C、用于控制履带电机、清洁电机和激光示阔机构的副控制器D和用于控制紧急制动模块的副控制器E，主控制器均与副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E电性连接，所述感应模块包括超声波感知模块和红外传感模块，超声波感知模块包括超声波发生子模块和超声波电路子模块，超声波感知模块由主单片机控制实现超声波信号的发射与接收，所述红外传感模块为非接触式传感器。
所述超声波发生子模块包括超声波信号发生电路、多路选择开关、缓冲升压放大和超声波换能器，主单片机控制多路选择开关，循环启动10路发射电路，经IOB9口产生脉宽为25的40kHz的调制方波，再经方波变压器产生幅度达60V的瞬间高能激励信号，激发换能器产生超声波信号，超声波信号收发电路图如图9。
所述非接触式传感器为反射式红外光电传感器ST198，它由高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，检测距离范围为50～200mm，红外模块1的电路如图10所示，红外光电二极管发出红外线，如前方有障碍物则红外线被反射回来，照射到光电晶体管的基极使三极管导通，C点电压为“L”；反之，则无红外线反射回来，光电三极管处于截止状态，C点电压为“H”，因此可以利用C点电位的变化即可判断前方障碍物的有无以及机器是否到达清洁面的边缘。
所述控制***还包括蓝牙模块，主控制器、副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E均通过蓝牙模块与移动客户端建立网络通讯连接。
所述主控制器与外置电源电性连接，副控制器E电性连接于内紧急电源，从而确保在外置电源断电的情况下，紧急制动模块依然处于通电状态，安全性高。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于，相邻的所述羊毛软刷6之间位置的侧端设置有辅助软毛刷10，辅助软毛刷10可对相邻的两个羊毛刷软6中间位置进行刷洗，进一步提高了玻璃的清洗效果。
实施例三
实施例三与实施例一的区别在于，所述绞盘下方设置有位置调节机构，位置调节机构包括活动板21、支撑板22、对称设置的导轨23和调节电机27，对称设置的导轨23固定安装在两个支撑板22之间，活动板21通过固定在其下端的滑套24与导轨23滑动连接，两个导轨23中间设置有螺纹杆25，螺纹杆25的两端分别与两个支撑板22固定。
所述活动板21的内侧设置有放置槽26，调节电机27通过电机安装座固定在放置槽26内，调节电机27的输出轴通过传动带30与套设在螺纹杆25上的螺纹套筒29转动连接，所述螺纹套筒29的两端外侧转动连接有固定环28，固定环28与活动板21固定，调节电机27转动时通过传动带带动螺纹套筒29转动，螺纹套筒29转动时在螺纹杆25的作用下移动，螺纹套筒29通过固定环28带动活动板21及活动板21上的整体移动，进而实现机器人本体水平方向的位置变换。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种智能外墙清洁机的控制***，包括主控制器、用于控制感应模块和形成开关的副控制器A、用于控制主风机(3)和副风机(2)的副控制器B、用于控制绞盘电机(13)和水泵的副控制器C、用于控制履带电机、清洁电机和激光示阔机构的副控制器D和用于控制紧急制动模块的副控制器E，主控制器均与副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E电性连接，其特征在于，所述感应模块包括超声波感知模块和红外传感模块。
2.根据权利要求1所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，所述超声波感知模块包括超声波发生子模块和超声波电路子模块。
3.根据权利要求2所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，所述超声波发生子模块包括超声波信号发生电路、多路选择开关、缓冲升压放大和超声波换能器。
4.根据权利要求1所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，所述红外传感模块为非接触式传感器。
5.根据权利要求4所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，所述非接触式传感器为反射式红外光电传感器ST198。
6.根据权利要求1所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，还包括蓝牙模块，主控制器、副控制器A、副控制器B、副控制器C、副控制器D和副控制器E均通过蓝牙模块与移动客户端建立网络通讯连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能外墙清洁机的控制***，其特征在于，所述主控制器与外置电源电性连接，副控制器E电性连接于内紧急电源。
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