CN111657779B - 一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法 - Google Patents

一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法，包括机器人本体，机器人本体放置在玻璃上，其底部设置有相机和对照板，相机的拍摄角度大于玻璃的全反射临界角度，对照板位于相机的一侧且平行于玻璃，所述机器人本体还设置有清洗装置，清洗装置包括清洗剂储罐和喷头。该基于机器视觉的智能擦窗机器人，通过相机能够精准的检测到玻璃上的污渍，并针对污渍进行清洁；根据污渍位置合理规划行进路线，能够快速高效的完成污渍清洁作业，智能化水平高；携带玻璃清洗剂，可实时控制喷洒，清洁能力增强，还提高了资源利用率。

Description

一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法。
背景技术
现有的自动化擦窗机器人中，机器人不能够根据玻璃的脏污程度判断玻璃区域是否需要清洁，只能固定清洁玻璃整块区域或者根据规划的路径清洁玻璃。这种方法的效率低下，资源利用率低、智能化程度低。
因此需要发明一种能够自主判断玻璃区域是否需要清洁或重复清洁以及是否已经清洁干净的擦窗机器人。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的智能擦窗机器人及其清洁方法。
为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：一种基于机器视觉的智能擦窗机器人，包括机器人本体，所述机器人本体放置在玻璃上，其底部设置有相机和对照板，所述相机的拍摄角度大于玻璃的全反射临界角度，所述对照板位于相机的一侧且平行于玻璃，所述机器人本体还设置有清洗装置。
进一步，所述清洗装置包括清洗剂储罐和喷头，所述清洗剂储罐嵌入机器人本体内，所述喷头设置在对照板的下方，喷头连接清洗剂储罐。
进一步，所述机器人本体的顶部设置有光伏板。
进一步，所述相机的镜头前设置有偏振片。
本发明还提供一种基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，包括以下步骤：
S1:将机器人本体启动放置于玻璃上；
S2:相机启动，实时采集玻璃表面图像；
S3:通过机器人本体内封装的玻璃污渍识别算法，分析实时图像；
S4:根据求解的污渍坐标，规划机器人本体的最佳路径，机器人本体行走至污渍处，针对污渍启动清洗装置进行玻璃清洁；
S5:清洁完成，停止清洁功能，并对刚才清洁完成的区域进行污渍复检；
S6:若污渍处清洁干净，则行走至下一区域进行污渍检测；若污渍仍然存在则重复清洁该区域；
S7:重复步骤S3至S6，直至整块玻璃清洁完成。
进一步，步骤S2中，相机尽量贴近玻璃的表面，进行低角度拍摄。
进一步，步骤S3中，分析实时图像包括以下步骤：
S31：利用频域分析与形态学处理的方法对实时采集的图像进行分析；
S32：若存在污渍，求取污渍所在像素坐标，同时根据实时采集的多帧图像之间污渍形态和位置变化以及机器人本体的行走速度，进一步结合机器人本体的坐标系，计算出污渍的相对位置；
S33：若不存在污渍，则机器人本体进行下一区域的检测。
进一步，步骤S4中，由清洗剂储罐通过喷头喷出适量清洗剂，对玻璃进行清洁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过相机能够精准的检测到玻璃上的污渍，并针对污渍进行清洁；
2.根据污渍位置合理规划行进路线，能够快速高效的完成污渍清洁作业，智能化水平高；
3.携带玻璃清洗剂，可实时控制喷洒，清洁能力增强，还提高了资源利用率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
图1为本发明的基于机器视觉的智能擦窗机器人的结构示意图。
图中各标号和对应的名称为：1.机器人本体,2.相机,3.对照板,4.清洗装置,5.光伏板,6.玻璃，401.清洗剂储罐，402.喷头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例：如图1所示，本发明提供一种基于机器视觉的智能擦窗机器人，包括机器人本体1，机器人本体1放置在玻璃6上，其底部设置有相机2和对照板3，相机2的拍摄角度大于玻璃6的全反射临界角度，对照板3位于相机2的一侧且平行于玻璃6，机器人本体1还设置有清洗装置4。
其中，清洗装置4包括清洗剂储罐401和喷头402，清洗剂储罐401嵌入机器人本体1内，喷头402设置在对照板3的下方，喷头402连接清洗剂储罐401。清洁时，根据实际情况，由清洗剂储罐401提供玻璃6清洗剂，并通过喷头402对准污渍喷洒，可进一步提高清洁效果。
作为本发明的优选方案，机器人本体1的顶部设置有光伏板5。光伏板5可将太阳能转换为电能，减少该智能擦窗机器人的能耗，延长其续航能力。
其中，相机2的镜头前设置有偏振片。偏振片可阻隔干扰光，以提高相机2的拍摄质量。
本实施例中，机器人本体1可在玻璃6上行走，相机2用于采集玻璃6表面图像，这里由于拍摄角度的设定，可避免拍摄到玻璃6上的折射图像，并且偏振片可阻隔干扰光，保证成像清晰准确，对照板3可在玻璃6平面形成投影，进一步削弱外部环境的干扰，突出玻璃6表面上的污渍。污渍图像经识别解析后，机器人本体1移至污渍处进行清洁，对于顽固污渍可启动清洗装置4，清洗剂储罐401内的清洗剂经喷头402适量洒至污渍上，可溶解污渍，提高清洁效果。
本发明还提供一种基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，包括以下步骤：
S1:将机器人本体1启动放置于玻璃6上；
S2:相机2启动，实时采集玻璃6表面图像；其中，相机2尽量贴近玻璃6的表面，进行低角度拍摄，这样可扩大成像范围。
S3:通过机器人本体1内封装的玻璃6污渍识别算法，分析实时图像；其中，分析实时图像包括以下步骤：
S31：利用频域分析与形态学处理的方法对实时采集的图像进行分析；
S32：若存在污渍，求取污渍所在像素坐标，同时根据实时采集的多帧图像之间污渍形态和位置变化以及机器人本体1的行走速度，其中结合机器人本体1的坐标系，计算出污渍的相对位置；
S33：若不存在污渍，则机器人本体1进行下一区域的检测。
S4:根据求解的污渍坐标，规划机器人本体1的最佳路径，机器人本体1行走至污渍处，针对污渍启动清洗装置4进行玻璃6清洁；其中，由清洗剂储罐401通过喷头402喷出适量清洗剂，对玻璃6进行清洁。
S5:清洁完成，停止清洁功能，并对刚才清洁完成的区域进行污渍复检；
S6:若污渍处清洁干净，则行走至下一区域进行污渍检测；若污渍仍然存在则重复清洁该区域；
S7:重复步骤S3至S6，直至整块玻璃6清洁完成。
上述的清洁方法能够准确检测到玻璃6上的污渍，并进行针对性的清洁，智能化自动化水平高；根据检测到污渍与该机器人的相对位置进行路径规划，能够高效快捷的进行清洁工作；可合理控制清洁功能的运行，降低能耗，提高资源利用率。
本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，包括机器人本体，其特征在于，所述机器人本体放置在玻璃上，其底部设置有相机和对照板，所述相机的拍摄角度大于玻璃的全反射临界角度，所述相机的镜头前设置有偏振片，所述对照板位于相机的一侧且平行于玻璃，所述机器人本体还设置有清洗装置，所述基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，包括以下步骤：
S1:将机器人本体启动放置于玻璃上；
S2:相机启动，实时采集玻璃表面图像；
S3:通过机器人本体内封装的玻璃污渍识别算法，分析实时图像，分析实时图像包括以下步骤：
S31：利用频域分析与形态学处理的方法对实时采集的图像进行分析；
S32：若存在污渍，求取污渍所在像素坐标，同时根据实时采集的多帧图像之间污渍形态和位置变化以及机器人本体的行走速度，进一步结合机器人本体的坐标系，计算出污渍的相对位置；
S33：若不存在污渍，则机器人本体进行下一区域的检测；
S4:根据求解的污渍坐标，规划机器人本体的最佳路径，机器人本体行走至污渍处，针对污渍启动清洗装置进行玻璃清洁；
S5:清洁完成，停止清洁功能，并对刚才清洁完成的区域进行污渍复检；
S6:若污渍处清洁干净，则行走至下一区域进行污渍检测；若污渍仍然存在则重复清洁该区域；
S7:重复步骤S3至S6，直至整块玻璃清洁完成。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，其特征在于，所述清洗装置包括清洗剂储罐和喷头，所述清洗剂储罐嵌入机器人本体内，所述喷头设置在对照板的下方，喷头连接清洗剂储罐。
3.如权利要求2所述的基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，其特征在于，所述机器人本体的顶部设置有光伏板。
4.如权利要求1所述的基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，其特征在于，步骤S2中，相机尽量贴近玻璃的表面，进行低角度拍摄。
5.如权利要求1所述的基于机器视觉的智能擦窗机器人的清洁方法，其特征在于，步骤S4中，由清洗剂储罐通过喷头喷出适量清洗剂，对玻璃进行清洁。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112263179A (zh) * 2020-10-28 2021-01-26 江苏博宇建筑工程设备科技有限公司 一种擦窗机幕墙检测装置
CN113182246A (zh) * 2021-04-08 2021-07-30 广州大学 一种基于机器视觉的节水光伏板清理***及方法
CN113012149B (zh) * 2021-04-14 2024-03-15 北京铁道工程机电技术研究所股份有限公司 一种智能清洗机器人路径规划方法及***
CN113425191B (zh) * 2021-06-28 2022-11-01 广州市升辉清洁服务有限公司 一种玻璃幕墙污渍智能检测清洗设备
CN114589167B (zh) * 2022-03-30 2023-06-16 珠海格力电器股份有限公司 清洁装置及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002307346A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Mitsubishi Electric Corp ロボットの視覚座標校正方法および装置
CN106473674A (zh) * 2016-08-31 2017-03-08 惠州市鑫河铭实业有限公司 一种带摄像头的玻璃清洗***
CN107194436A (zh) * 2017-06-19 2017-09-22 安徽味唯网络科技有限公司 一种扫地机器人智能识别污渍的方法
CN108185896A (zh) * 2017-12-21 2018-06-22 罗积川 清洁机及其路径控制方法
CN108433631A (zh) * 2018-04-20 2018-08-24 山东科技大学 一种墙面清洁机器人
CN110773512A (zh) * 2018-07-30 2020-02-11 佳能株式会社 清洁设备和清洁设备的控制方法
CN110876578A (zh) * 2019-12-20 2020-03-13 西南石油大学 一种自动翻面和跨越障碍的玻璃清洁机器人及其工作方法
CN111158375A (zh) * 2020-01-10 2020-05-15 五邑大学 一种清洁机器人及其路径规划方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544737B1 (ko) * 2016-08-30 2023-06-16 엘지전자 주식회사 로봇 청소기 및 로봇 청소기를 포함하는 시스템

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002307346A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Mitsubishi Electric Corp ロボットの視覚座標校正方法および装置
CN106473674A (zh) * 2016-08-31 2017-03-08 惠州市鑫河铭实业有限公司 一种带摄像头的玻璃清洗***
CN107194436A (zh) * 2017-06-19 2017-09-22 安徽味唯网络科技有限公司 一种扫地机器人智能识别污渍的方法
CN108185896A (zh) * 2017-12-21 2018-06-22 罗积川 清洁机及其路径控制方法
CN108433631A (zh) * 2018-04-20 2018-08-24 山东科技大学 一种墙面清洁机器人
CN110773512A (zh) * 2018-07-30 2020-02-11 佳能株式会社 清洁设备和清洁设备的控制方法
CN110876578A (zh) * 2019-12-20 2020-03-13 西南石油大学 一种自动翻面和跨越障碍的玻璃清洁机器人及其工作方法
CN111158375A (zh) * 2020-01-10 2020-05-15 五邑大学 一种清洁机器人及其路径规划方法

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