CN112190182B - 一种集群式完成清扫任务的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群式完成清扫任务的方法，其包括以下步骤：a、移动端或者电脑端下发清扫任务至服务器；b、服务器规划清扫区域；c、服务器调度无人扫地车；d、各空闲的无人扫地车根据服务器的调度分别进入至各自清扫任务区域；e、当清扫作业完成或垃圾斗装满垃圾时，无人扫地车根据导航信息前往垃圾收集站；f、垃圾收集站通过垃圾收集装置将无人扫地车的垃圾斗抽出；g、垃圾收集装置将垃圾斗内的垃圾倒入至垃圾收集站；h、垃圾收集装置将垃圾斗送回至无人扫地车的安装位置；i、无人扫地车返回任务区域继续进行清扫作业或者返回扫地车充电座位置进行充电。本发明具有自动化程度高、清扫作业效率高且无需人工参与的优点。

Description

一种集群式完成清扫任务的方法

技术领域

本发明涉及无人扫地车技术领域，尤其涉及一种集群式完成清扫任务的方法。

背景技术

扫地车一般指驾驶式的商用扫地车，以电动扫地车最为常见，市政道路上的扫地车一般都是汽油或柴油款的；电动扫地车主要用于物业小区、工厂车间、酒店保洁、市政环卫等场合。随着自动驾驶技术不断地发展进步，无人扫地车应运而生，且现有技术中存在形式各样的无人扫地车产品。

对于现有的无人扫地车而言，其垃圾斗装满垃圾或者清扫作业完成，需要借助人工来将垃圾斗内的垃圾倒出，而后再将垃圾集中于垃圾收集站。对于上述垃圾收集方式而言，其存在自动化程度低、人工参与度高且成本高的缺陷，且在某种程度限制了无人扫地车的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种集群式完成清扫任务的方法，该集群式完成清扫任务的方法自动化程度高、清扫作业效率高且无需人工参与。

为达到上述面对，本发明通过以下技术方案来实现。

一种集群式完成清扫任务的方法，包括有以下步骤，具体的：

a、移动端或者电脑端下发清扫任务至服务器；

b、服务器根据清扫任务规划清扫区域；

c、服务器根据已经规划好的清扫区域调度无人扫地车；其中，服务器为每一台空闲的无人扫地车分配一个或者多个区域进行清扫；

d、各空闲的无人扫地车根据服务器的调度分别进入至各自清扫任务区域，且各无人扫地车分别对各自清扫任务区域进行清扫作业；

e、当无人扫地车对任务区域清扫作业完成或者无人扫地车的垃圾斗装满垃圾时，需要进行倒垃圾的无人扫地车根据导航信息前往垃圾收集站；

f、垃圾收集站通过垃圾收集装置将无人扫地车的垃圾斗抽出；其中，垃圾收集站的垃圾收集装置为多轴机械手；

g、垃圾收集装置将抽出的垃圾斗内的垃圾倒入至垃圾收集站；

h、垃圾收集装置将垃圾斗送回至无人扫地车的安装位置；

i、对于未完成任务区域清扫作业的无人扫地车而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车返回任务区域继续进行清扫作业；对于已完成任务区域清扫作业的无人扫地车而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车返回扫地车充电座位置进行充电。

其中，所述垃圾收集站的垃圾收集装置包括有第一活动摆臂、第二活动摆臂、收集站上端铰接座、收集站下端铰接座，收集站上端铰接座位于收集站下端铰接座的上端侧，且收集站上端铰接座、收集站下端铰接座分别紧固安装于垃圾收集站；

第一活动摆臂的后端部通过枢轴铰装于收集站上端铰接座，第一活动摆臂与收集站下端铰接座之间装设有第一驱动气缸，第一驱动气缸的缸体通过枢轴铰装于收集站下端铰接座，第一驱动气缸的活塞杆外延端部通过枢轴与第一活动摆臂的中部铰接；

第一活动摆臂的前端部通过枢轴与第二活动摆臂的中部铰接，第一活动摆臂与第二活动摆臂之间装设有第二驱动气缸，第二驱动气缸的缸体通过枢轴铰装于第一活动摆臂的中部，第二驱动气缸的活塞杆外延端部通过枢轴与第二活动摆臂的后端部铰接；

第二活动摆臂的前端部装设有垃圾斗夹具，第二活动摆臂于垃圾斗夹具的后端侧铰装有夹具驱动气缸，夹具驱动气缸的活塞杆外延端部与垃圾斗夹具驱动连接。

其中，所述无人扫地车的尾部装设有摄像头、扫地车触条，摄像头、扫地车触条分别与无人扫地车的控制器电性连接；

扫地车充电座的正面装设有充电座触条，扫地车充电座的正面于充电座触条的旁侧设置有两个左右间隔且关于充电座触条左右对称布置的图案标示；

无人扫地车采用以下方法进行充电，具体的：

a1、开启摄像头，摄像头将图像数据实时传输至控制器；

a2、无人扫地车调整远动；

a3、控制器判断摄像头是否获取扫地车充电座的图案标示；当摄像头成功获取扫地车充电座的图案标示时，则进行后序步骤；当摄像头未获取扫地车充电座的图案标示时，重新进行步骤a2；

a4、检测扫地车充电座相对无人扫地车的方向范围；

a5、无人扫地车调整运动；

a6、控制器判断左右两个图案标示是否在图像中心对称分布；当左右两个图案标示是在图像中心对称分布时，则进行后序步骤；当左右两个图案标示不是在图像中心对称分布时，重新进行步骤a4；

a7、无人扫地车直线后退；

a8、控制器判断扫地车触条与充电座触条是否接触；当扫地车触条与充电座触条接触时，无人扫地车进行充电；当扫地车触条没有与充电座触条接触时，重新进行步骤a7。

其中，所述图案标示为二维码标示。

其中，所述无人扫地车的尾部装设有红外发射传感器、扫地车触条，红外发射传感器、扫地车触条分别与无人扫地车的控制器电性连接；

扫地车充电座装设有左右水平动作的左右驱动线性模组，左右驱动线性模组的驱动端装设有前后水平动作的前后驱动线性模组，前后驱动线性模组的驱动端装设有前端部延伸至扫地车充电座前端侧的活动安装架，活动安装架的前端部装设有充电座触手、位于充电座触手旁侧的红外接收传感器；扫地车充电座还装设有充电座控制器，左右驱动线性模组、前后驱动线性模组、充电座触手、红外接收传感器分别与充电座控制器电性连接；

无人扫地车采用以下方法进行充电，具体的：

b1、根据导航信息，无人扫地车的扫地车控制器控制左侧轮毂电机、右侧轮毂电机转动，以使得无人扫地车移动至扫地车充电座前方；

b2、红外发射传感器朝扫地车充电座发送红外信号，红外发射传感器所发送的红外信号区域分为左侧信号区域、中间信号区域、右侧信号区域；

b3、红外接收传感器接收由红外发射传感器所发送的红外信号；当红外接收传感器接收到左侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架、红外接收传感器、充电座触手朝右侧移动，直至红外接收传感器接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器接收到右侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架、红外接收传感器、充电座触手朝左侧移动，直至红外接收传感器接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器接收到中间信号区域的红外信号时，左右驱动线性模组不动作；

b4、待红外接收传感器接收到中间信号区域的红外信号后，充电座控制器控制前后驱动线性模组动作，前后驱动线性模组驱动活动安装架、红外接收传感器、充电座触手朝前移动；当充电座触手未接触到无人扫地车的扫地车触条时，前后驱动线性模组驱动活动安装架、红外接收传感器、充电座触手继续朝前移动，直至充电座触手接触到无人扫地车的扫地车触条；当充电座触手接触到无人扫地车的扫地车触条时，扫地车充电座通过充电座触手与扫地车触条电性接触来为无人扫地车的供电电池进行充电。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种集群式完成清扫任务的方法，其包括有以下步骤：a、移动端或者电脑端下发清扫任务至服务器；b、服务器根据清扫任务规划清扫区域；c、服务器根据已经规划好的清扫区域调度无人扫地车；其中，服务器为每一台空闲的无人扫地车分配一个或者多个区域进行清扫；d、各空闲的无人扫地车根据服务器的调度分别进入至各自清扫任务区域，且各无人扫地车分别对各自清扫任务区域进行清扫作业；e、当无人扫地车对任务区域清扫作业完成或者无人扫地车的垃圾斗装满垃圾时，需要进行倒垃圾的无人扫地车根据导航信息前往垃圾收集站；f、垃圾收集站通过垃圾收集装置将无人扫地车的垃圾斗抽出；其中，垃圾收集站的垃圾收集装置为多轴机械手；g、垃圾收集装置将抽出的垃圾斗内的垃圾倒入至垃圾收集站；h、垃圾收集装置将垃圾斗送回至无人扫地车的安装位置；i、对于未完成任务区域清扫作业的无人扫地车而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车返回任务区域继续进行清扫作业；对于已完成任务区域清扫作业的无人扫地车而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车返回扫地车充电座位置进行充电。本发明能够自动且高效的完成制定清扫区域的清扫任务，自动化程度高、清扫作业效率高且无需人工参与。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的垃圾收集装置的结构示意图。

图3为本发明的其中一种充电方法的流程图。

图4为图3所示充电方法相应的无人扫地车、扫地车充电座的示意图。

图5为本发明的另外一种充电方法的流程图。

图6为图5所示充电方法相应的无人扫地车、扫地车充电座的示意图。

在图1至图6中包括有：

1——无人扫地车 11——垃圾斗

12——摄像头 13——扫地车触条

14——红外发射传感器 2——垃圾收集装置

21——第一活动摆臂 22——第二活动摆臂

23——收集站上端铰接座 24——收集站下端铰接座

25——第一驱动气缸 26——第二驱动气缸

27——垃圾斗夹具 28——夹具驱动气缸

3——扫地车充电座 311——充电座触条

312——图案标示 321——活动安装架

322——充电座触手 323——红外接收传感器。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1所示，一种集群式完成清扫任务的方法，其包括有以下步骤，具体的：

a、移动端或者电脑端下发清扫任务至服务器；

b、服务器根据清扫任务规划清扫区域；

c、服务器根据已经规划好的清扫区域调度无人扫地车1；其中，服务器为每一台空闲的无人扫地车1分配一个或者多个区域进行清扫；

d、各空闲的无人扫地车1根据服务器的调度分别进入至各自清扫任务区域，且各无人扫地车1分别对各自清扫任务区域进行清扫作业；

e、当无人扫地车1对任务区域清扫作业完成或者无人扫地车1的垃圾斗11装满垃圾时，需要进行倒垃圾的无人扫地车1根据导航信息前往垃圾收集站；

f、垃圾收集站通过垃圾收集装置2将无人扫地车1的垃圾斗11抽出；其中，垃圾收集站的垃圾收集装置2为多轴机械手；

g、垃圾收集装置2将抽出的垃圾斗11内的垃圾倒入至垃圾收集站；

h、垃圾收集装置2将垃圾斗11送回至无人扫地车1的安装位置；

i、对于未完成任务区域清扫作业的无人扫地车1而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车1返回任务区域继续进行清扫作业；对于已完成任务区域清扫作业的无人扫地车1而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车1返回扫地车充电座3位置进行充电。

本发明的集群式完成清扫任务的方法能够自动且高效的完成制定清扫区域的清扫任务，自动化程度高、清扫作业效率高且无需人工参与。

作为优选的实施方式，如图2所示，垃圾收集站的垃圾收集装置2包括有第一活动摆臂21、第二活动摆臂22、收集站上端铰接座23、收集站下端铰接座24，收集站上端铰接座23位于收集站下端铰接座24的上端侧，且收集站上端铰接座23、收集站下端铰接座24分别紧固安装于垃圾收集站；

第一活动摆臂21的后端部通过枢轴铰装于收集站上端铰接座23，第一活动摆臂21与收集站下端铰接座24之间装设有第一驱动气缸25，第一驱动气缸25的缸体通过枢轴铰装于收集站下端铰接座24，第一驱动气缸25的活塞杆外延端部通过枢轴与第一活动摆臂21的中部铰接；

第一活动摆臂21的前端部通过枢轴与第二活动摆臂22的中部铰接，第一活动摆臂21与第二活动摆臂22之间装设有第二驱动气缸26，第二驱动气缸26的缸体通过枢轴铰装于第一活动摆臂21的中部，第二驱动气缸26的活塞杆外延端部通过枢轴与第二活动摆臂22的后端部铰接；

第二活动摆臂22的前端部装设有垃圾斗夹具27，第二活动摆臂22于垃圾斗夹具27的后端侧铰装有夹具驱动气缸28，夹具驱动气缸28的活塞杆外延端部与垃圾斗夹具27驱动连接。

对于本发明的垃圾收集装置2而言，在其将无人扫地车1的垃圾斗11抽出并将垃圾斗11内的垃圾倒入至垃圾收集站的过程中，垃圾斗夹具27先移动至无人扫地车1的垃圾斗11位置，而后夹具驱动气缸28动作并使得垃圾斗夹具27将垃圾斗11夹紧；待垃圾斗夹具27将垃圾斗11夹紧后，第一驱动气缸25驱动第一活动摆臂21朝上摆动，并使得被垃圾斗夹具27的垃圾斗11移动至垃圾收集站的上方；待垃圾斗11移动至垃圾收集站的上方后，第二驱动气缸26驱动第二活动摆臂22朝上摆动，朝上摆动的第二活动摆臂22使得垃圾斗11发生翻转，进而使得垃圾斗11内部的垃圾斗11被倒出；待垃圾斗11内部的垃圾被倒出后，第一驱动气缸25驱动第一活动摆臂21复位，第二驱动气缸26驱动第二活动摆臂22复位，并使得被垃圾斗11夹紧的垃圾斗11复位至无人扫地车1的安装位置，而后夹具驱动气缸28动作并使得垃圾斗夹具27松开垃圾斗11。

另外，如图4所示，无人扫地车1的尾部装设有摄像头12、扫地车触条13，摄像头12、扫地车触条13分别与无人扫地车1的控制器电性连接；扫地车充电座3的正面装设有充电座触条311，扫地车充电座3的正面于充电座触条311的旁侧设置有两个左右间隔且关于充电座触条311左右对称布置的图案标示312。优选的，图案标示312为二维码标示。

如图3所示，无人扫地车1采用以下方法进行充电，具体的：

a1、开启摄像头12，摄像头12将图像数据实时传输至控制器；

a2、无人扫地车1调整远动；

a3、控制器判断摄像头12是否获取扫地车充电座3的图案标示312；当摄像头12成功获取扫地车充电座3的图案标示312时，则进行后序步骤；当摄像头12未获取扫地车充电座3的图案标示312时，重新进行步骤a2；

a4、检测扫地车充电座3相对无人扫地车1的方向范围；

a5、无人扫地车1调整运动；

a6、控制器判断左右两个图案标示312是否在图像中心对称分布；当左右两个图案标示312是在图像中心对称分布时，则进行后序步骤；当左右两个图案标示312不是在图像中心对称分布时，重新进行步骤a4；

a7、无人扫地车1直线后退；

a8、控制器判断扫地车触条13与充电座触条311是否接触；当扫地车触条13与充电座触条311接触时，无人扫地车1进行充电；当扫地车触条13没有与充电座触条311接触时，重新进行步骤a7。

作为优选的实施方式，如图6所示，无人扫地车1的尾部装设有红外发射传感器14、扫地车触条13，红外发射传感器14、扫地车触条13分别与无人扫地车1的控制器电性连接；扫地车充电座3装设有左右水平动作的左右驱动线性模组，左右驱动线性模组的驱动端装设有前后水平动作的前后驱动线性模组，前后驱动线性模组的驱动端装设有前端部延伸至扫地车充电座3前端侧的活动安装架321，活动安装架321的前端部装设有充电座触手322、位于充电座触手322旁侧的红外接收传感器323；扫地车充电座3还装设有充电座控制器，左右驱动线性模组、前后驱动线性模组、充电座触手322、红外接收传感器323分别与充电座控制器电性连接。

如图5所示，无人扫地车1采用以下方法进行充电，具体的：

b1、根据导航信息，无人扫地车1的扫地车控制器控制左侧轮毂电机、右侧轮毂电机转动，以使得无人扫地车1移动至扫地车充电座3前方；

b2、红外发射传感器14朝扫地车充电座3发送红外信号，红外发射传感器14所发送的红外信号区域分为左侧信号区域、中间信号区域、右侧信号区域；

b3、红外接收传感器323接收由红外发射传感器14所发送的红外信号；当红外接收传感器323接收到左侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架321、红外接收传感器323、充电座触手322朝右侧移动，直至红外接收传感器323接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器323接收到右侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架321、红外接收传感器323、充电座触手322朝左侧移动，直至红外接收传感器323接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器323接收到中间信号区域的红外信号时，左右驱动线性模组不动作；

b4、待红外接收传感器323接收到中间信号区域的红外信号后，充电座控制器控制前后驱动线性模组动作，前后驱动线性模组驱动活动安装架321、红外接收传感器323、充电座触手322朝前移动；当充电座触手322未接触到无人扫地车1的扫地车触条13时，前后驱动线性模组驱动活动安装架321、红外接收传感器323、充电座触手322继续朝前移动，直至充电座触手322接触到无人扫地车1的扫地车触条13；当充电座触手322接触到无人扫地车1的扫地车触条13时，扫地车充电座3通过充电座触手322与扫地车触条13电性接触来为无人扫地车1的供电电池进行充电。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种集群式完成清扫任务的方法，其特征在于，包括有以下步骤，具体的：

a、移动端或者电脑端下发清扫任务至服务器；

b、服务器根据清扫任务规划清扫区域；

c、服务器根据已经规划好的清扫区域调度无人扫地车（1）；其中，服务器为每一台空闲的无人扫地车（1）分配一个或者多个区域进行清扫；

d、各空闲的无人扫地车（1）根据服务器的调度分别进入至各自清扫任务区域，且各无人扫地车（1）分别对各自清扫任务区域进行清扫作业；

e、当无人扫地车（1）对任务区域清扫作业完成或者无人扫地车（1）的垃圾斗（11）装满垃圾时，需要进行倒垃圾的无人扫地车（1）根据导航信息前往垃圾收集站；

f、垃圾收集站通过垃圾收集装置（2）将无人扫地车（1）的垃圾斗（11）抽出；其中，垃圾收集站的垃圾收集装置（2）为多轴机械手；

g、垃圾收集装置（2）将抽出的垃圾斗（11）内的垃圾倒入至垃圾收集站；

h、垃圾收集装置（2）将垃圾斗（11）送回至无人扫地车（1）的安装位置；

i、对于未完成任务区域清扫作业的无人扫地车（1）而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车（1）返回任务区域继续进行清扫作业；对于已完成任务区域清扫作业的无人扫地车（1）而言，已完成倒垃圾动作的无人扫地车（1）返回扫地车充电座（3）位置进行充电；所述无人扫地车（1）的尾部装设有红外发射传感器（14）、扫地车触条（13），红外发射传感器（14）、扫地车触条（13）分别与无人扫地车（1）的控制器电性连接；扫地车充电座（3）装设有左右水平动作的左右驱动线性模组，左右驱动线性模组的驱动端装设有前后水平动作的前后驱动线性模组，前后驱动线性模组的驱动端装设有前端部延伸至扫地车充电座（3）前端侧的活动安装架（321），活动安装架（321）的前端部装设有充电座触手（322）、位于充电座触手（322）旁侧的红外接收传感器（323）；扫地车充电座（3）还装设有充电座控制器，左右驱动线性模组、前后驱动线性模组、充电座触手（322）、红外接收传感器（323）分别与充电座控制器电性连接；无人扫地车（1）采用以下方法进行充电，具体的：

b1、根据导航信息，无人扫地车（1）的扫地车控制器控制左侧轮毂电机、右侧轮毂电机转动，以使得无人扫地车（1）移动至扫地车充电座（3）前方；

b2、红外发射传感器（14）朝扫地车充电座（3）发送红外信号，红外发射传感器（14）所发送的红外信号区域分为左侧信号区域、中间信号区域、右侧信号区域；

b3、红外接收传感器（323）接收由红外发射传感器（14）所发送的红外信号；当红外接收传感器（323）接收到左侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架（321）、红外接收传感器（323）、充电座触手（322）朝右侧移动，直至红外接收传感器（323）接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器（323）接收到右侧信号区域的红外信号时，充电座控制器控制左右驱动线性模组动作，左右驱动线性模组驱动活动安装架（321）、红外接收传感器（323）、充电座触手（322）朝左侧移动，直至红外接收传感器（323）接收到中间信号区域的红外信号；当红外接收传感器（323）接收到中间信号区域的红外信号时，左右驱动线性模组不动作；

b4、待红外接收传感器（323）接收到中间信号区域的红外信号后，充电座控制器控制前后驱动线性模组动作，前后驱动线性模组驱动活动安装架（321）、红外接收传感器（323）、充电座触手（322）朝前移动；当充电座触手（322）未接触到无人扫地车（1）的扫地车触条（13）时，前后驱动线性模组驱动活动安装架（321）、红外接收传感器（323）、充电座触手（322）继续朝前移动，直至充电座触手（322）接触到无人扫地车（1）的扫地车触条（13）；当充电座触手（322）接触到无人扫地车（1）的扫地车触条（13）时，扫地车充电座（3）通过充电座触手（322）与扫地车触条（13）电性接触来为无人扫地车（1）的供电电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种集群式完成清扫任务的方法，其特征在于：所述垃圾收集站的垃圾收集装置（2）包括有第一活动摆臂（21）、第二活动摆臂（22）、收集站上端铰接座（23）、收集站下端铰接座（24），收集站上端铰接座（23）位于收集站下端铰接座（24）的上端侧，且收集站上端铰接座（23）、收集站下端铰接座（24）分别紧固安装于垃圾收集站；

第一活动摆臂（21）的后端部通过枢轴铰装于收集站上端铰接座（23），第一活动摆臂（21）与收集站下端铰接座（24）之间装设有第一驱动气缸（25），第一驱动气缸（25）的缸体通过枢轴铰装于收集站下端铰接座（24），第一驱动气缸（25）的活塞杆外延端部通过枢轴与第一活动摆臂（21）的中部铰接；

第一活动摆臂（21）的前端部通过枢轴与第二活动摆臂（22）的中部铰接，第一活动摆臂（21）与第二活动摆臂（22）之间装设有第二驱动气缸（26），第二驱动气缸（26）的缸体通过枢轴铰装于第一活动摆臂（21）的中部，第二驱动气缸（26）的活塞杆外延端部通过枢轴与第二活动摆臂（22）的后端部铰接；

第二活动摆臂（22）的前端部装设有垃圾斗夹具（27），第二活动摆臂（22）于垃圾斗夹具（27）的后端侧铰装有夹具驱动气缸（28），夹具驱动气缸（28）的活塞杆外延端部与垃圾斗夹具（27）驱动连接。

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