CN106214057B - 一种擦玻璃机器人用控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种擦玻璃机器人用控制系统，包括主动部传感单元、主动部控制器和主动部能量源，以及从动部传感单元、从动部控制器和从动部能量源，主动部传感单元包括主动部压力传感器、主动部转速传感器和主动部倾角传感器，第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与主动部控制器的输出端连接，主动部控制器的输出端还接有主动部继电器；从动部传感单元包括从动部压力传感器、从动部转速传感器和从动部倾角传感器，从动部压力传感器、从动部转速传感器和从动部倾角传感器均与从动部控制器的输入端连接，从动部控制器的输出端接有从动部继电器；本发明还公开了一种擦玻璃机器人用控制方法。本发明能够提高擦玻璃机器人的擦玻璃效率。

Description

一种擦玻璃机器人用控制方法

技术领域

本发明属于窗玻璃清洁器具技术领域，具体涉及一种擦玻璃机器人用控制方法。

背景技术

在日常生活中，人们用抹布擦拭室内玻璃；但对于户外玻璃，尤其是高层建筑，人若站在窗外擦洗玻璃，操作过程既不安全又不易擦全、擦净。现在已有一种双面擦窗器，通过将两个带磁铁的擦玻璃器夹住待擦拭的玻璃，当室内的擦玻璃器工作时，外面的擦玻璃器由于磁性作用跟随室内的擦玻璃器移动，可以实现玻璃内外两面的同时擦洗，但这种双面擦窗器大多是手动的，操作费力，且擦窗过程的随意性大，会造成某些区域擦过多遍、某些区域漏擦的问题。而目前的自动双面擦窗器，即擦玻璃机器人，依靠驱动电机的正反转在玻璃表面前进或后退，依靠驱动电机的差速实现转向，换向不够灵活，使其运动路径大受限制，造成某些区域重复擦拭，不利于擦窗效率的提高；对于面积较大而需要擦拭的区域却只有一小部分的玻璃，以及玻璃的直角区域，其缺陷更为明显。为此，有人研制了用于解决以上问题的擦玻璃机器人的机械结构部分，但是，还缺乏设计新颖合理、使用操作便捷、实用性强、便于推广使用的可遥控式擦玻璃机器人用控制系统和控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计新颖合理、使用操作便捷、实用性强、便于推广使用的擦玻璃机器人用控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种擦玻璃机器人用控制系统，所述擦玻璃机器人包括用于分别设置在玻璃内侧和玻璃外侧且相互配合的主动部和从动部，所述主动部包括第一主动轮组、第二主动轮组和主动部升降单元，所述第一主动轮组包括第一电机和第二电机，所述第二主动轮组包括第三电机和第四电机，所述主动部升降单元包括主动部电磁线圈；所述从动部包括第一从动轮组、第二从动轮组和从动部升降单元，所述从动部升降单元包括从动部电磁线圈；其特征在于：所述擦玻璃机器人用控制系统包括主动部传感单元、主动部控制器和主动部能量源，以及从动部传感单元、从动部控制器和从动部能量源，所述主动部传感单元包括主动部压力传感器、主动部转速传感器和用于对主动部的倾角进行检测的主动部倾角传感器，所述主动部压力传感器、主动部转速传感器和主动部倾角传感器均与主动部控制器的输入端连接，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与主动部控制器的输出端连接，所述主动部控制器的输出端还接有用于接通或断开主动部能量源为主动部电磁线圈供电的供电回路的主动部继电器；所述从动部传感单元包括从动部压力传感器、从动部转速传感器和用于对从动部的倾角进行检测的从动部倾角传感器，所述从动部压力传感器、从动部转速传感器和从动部倾角传感器均与从动部控制器的输入端连接，所述从动部控制器的输出端还接有用于接通或断开从动部能量源为从动部电磁线圈供电的供电回路的从动部继电器。

上述的一种擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部能量源为充电电池，所述主动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的主动部电量检测电路，所述主动部电量检测电路设置在主动部能量源的顶部，所述主动部电量检测电路与主动部控制器的输入端连接，所述主动部控制器的输出端接有主动部电量指示灯；所述从动部能量源为充电电池，所述从动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的从动部电量检测电路，所述从动部电量检测电路设置在从动部能量源的顶部，所述从动部电量检测电路与从动部控制器的输入端连接，所述从动部控制器的输出端接有从动部电量指示灯。

上述的一种擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部控制器包括主动部微控制器模块和与主动部微控制器模块相接的主动部通信模块，所述主动部微控制器模块的输出端接有电机驱动模块和主动部报警模块，所述主动部压力传感器、主动部转速传感器、主动部倾角传感器和主动部电量检测电路均与主动部微控制器模块的输入端连接，所述主动部继电器和主动部电量指示灯均与主动部微控制器模块的输出端连接，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均与电机驱动模块的输出端连接；所述从动部控制器包括从动部微控制器模块和与从动部微控制器模块相接且用于与主动部通信模块通信的从动部通信模块，所述从动部微控制器模块的输出端接有从动部报警模块，所述从动部压力传感器、从动部转速传感器、从动部倾角传感器和从动部电量检测电路均与从动部微控制器模块的输入端连接，所述从动部继电器和从动部电量指示灯均与从动部微控制器模块的输出端连接。

上述的一种擦玻璃机器人用控制系统，其特征在于：所述主动部通信模块和从动部通信模块均为红外通信模块、无线电通信模块或蓝牙通信模块。

本发明还提供了一种实现方便、擦玻璃效率高的擦玻璃机器人用控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将主动部和从动部安放在玻璃的两侧表面对应位置处后，启动主动部，此时，主动部继电器未接通主动部能量源为主动部电磁线圈供电的供电回路，主动部控制器根据预先设定的擦玻璃机器人运行模式控制第一电机和第二电机转动，所述第一主动轮组与玻璃一侧表面接触，使主动部在玻璃一侧表面行走；与此同时，从动部控制器未接通从动部能量源为从动部电磁线圈供电的供电回路，所述第一从动轮组与玻璃另一侧表面接触，使从动部在磁力的作用下随主动部一起在玻璃另一侧表面行走；主动部和从动部行走过程中，当主动部压力传感器或从动部压力传感器产生碰撞感应信号时，执行步骤二；当主动部单一侧面的主动部压力传感器或从动部单一侧面的单个从动部压力传感器产生碰撞感应信号时，执行步骤三；当主动部倾角传感器或从动部倾角传感器给出非0°、90°、180°或270°的信号时，执行步骤三，当四个主动部转速传感器和四个从动部转速传感器在规定时间内转速始终不一致时，执行步骤四；当主动部电量检测电路或从动部电量检测电路显示电量不足时，执行步骤四；否则，执行步骤五；

步骤二、所述主动部控制器输出控制信号给主动部继电器，给主动部电磁线圈通电，将所述第一主动轮组和所述第二主动轮组吸在一起，使得所述第一主动轮组离开玻璃表面，同时所述第二主动轮组接触玻璃表面；主动部控制器控制第三电机和第四电机正向旋转或者反向旋转；同时，所述主动部控制器输出信号给从动部控制器，从动部控制器根据所接收的信号输出控制信号给从动部电磁线圈通电，将所述第一从动轮组和所述第二从动轮组吸在一起，使得所述第一从动轮组离开玻璃表面，同时所述第二从动轮组接触玻璃表面，开始随着主动部转动；实现机器人的转向动作；

步骤三、所述主动部控制器控制第一电机和第二电机按不同转速同向转动，实现主动部的差速转动；同时，从动部随主动部运动，实现机器人的方向调整；

步骤四、所述主动部控制器控制第一电机和第二电机停止转动，并向从动部控制器发送停止工作的控制指令，主动部和从动部停止工作；

步骤五、保持原状态不变，继续前行。

本发明还提供了一种实现方便、擦玻璃效率高的擦玻璃机器人用控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将主动部和从动部安放在玻璃的两侧表面对应位置处后，启动主动部，此时，主动部继电器接通了主动部能量源为主动部电磁线圈供电的供电回路，主动部控制器根据预先设定的擦玻璃机器人运行模式控制第三电机和第四电机转动，所述第二主动轮组与玻璃一侧表面接触，使主动部在玻璃一侧表面行走；与此同时，从动部控制器接通了从动部能量源为从动部电磁线圈供电的供电回路，所述第二从动轮组与玻璃另一侧表面接触，使从动部在磁力的作用下随主动部一起在玻璃另一侧表面行走；主动部和从动部行走过程中，当主动部压力传感器或从动部压力传感器产生碰撞感应信号时，执行步骤二；当主动部单一侧面的主动部压力传感器或从动部单一侧面的单个从动部压力传感器产生碰撞感应信号时，执行步骤三；当主动部倾角传感器或从动部倾角传感器给出非0°、90°、180°或270°的信号时，执行步骤三；当四个主动部转速传感器和四个从动部转速传感器在规定时间内转速始终不一致时，执行步骤四；当主动部电量检测电路或从动部电量检测电路显示电量不足时，执行步骤四；否则，执行步骤五；

步骤二、所述主动部控制器输出控制信号给主动部继电器，给主动部电磁线圈通电，将所述第一主动轮组和所述第二主动轮组吸在一起，使得所述第二主动轮组离开玻璃表面，同时所述第一主动轮组接触玻璃表面；主动部控制器控制第一电机和第二电机正向旋转或者反向旋转；同时，所述主动部控制器输出信号给从动部控制器，从动部控制器根据所接收的信号输出控制信号给从动部电磁线圈通电，将所述第一从动轮组和所述第二从动轮组吸在一起，使得所述第二从动轮组离开玻璃表面，同时所述第一从动轮组接触玻璃表面，开始随着主动部转动；实现机器人的转向动作；

步骤三、所述主动部控制器控制第三电机和第四电机按不同转速同向转动，实现主动部的差速转动；同时，从动部随主动部运动，实现机器人的方向调整；

步骤四、所述主动部控制器控制第三电机和第四电机停止转动，并向从动部控制器发送停止工作的控制指令，主动部和从动部停止工作；

步骤五、保持原状态不变，继续前行。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明擦玻璃机器人用控制系统的设计新颖合理，结构简单，实现方便。

2、采用本发明控制擦玻璃机器人，擦玻璃机器人可以实现擦玻璃机器人在窗户边框处的90°转向，大大提高擦玻璃机器人的行走灵活性，有助于优化机器人的运动轨迹，可以使擦玻璃机器人顺利完成对直角区域的清洁，提高清洁效率。

3、采用本发明控制擦玻璃机器人，擦玻璃机器人可自动完成玻璃的擦洗工作，智能化程度高，实现均匀擦拭玻璃，没有漏擦现象，也避免了大面积重复擦拭，可以减轻劳动者的工作强度，避免了用户擦洗窗玻璃时的潜在危险，使玻璃擦拭效率大大提高。

4、采用本发明控制擦玻璃机器人，可以使擦玻璃机器人在行进中避开障碍物，保证了整个过程的流畅作业。

5、本发明的实现成本低，使用灵活，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，能够提高擦玻璃机器人的擦玻璃效率，使用安全方便，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明擦玻璃机器人用控制系统的电路原理框图。

图2为本发明擦玻璃机器人的结构示意图。

图3为本发明主动部从顶部向下看的结构示意图。

图4为本发明主动部除去主动部外壳后的结构示意图。

图5为本发明主动部从底部向上看的结构示意图。

图6为本发明主动部电磁线圈断电时主动部的剖视图。

图7为本发明主动部电磁线圈通电时主动部的剖视图。

图8为本发明从动部从顶部向下看的结构示意图。

图9为本发明从动部除去从动部外壳后的结构示意图。

图10为本发明从动部从底部向上看的结构示意图。

图11为本发明从动部电磁线圈断电时从动部的剖视图。

附图标记说明:

1—主动部； 1-1主动部外壳；

1-201—第二主动轮； 1-202—第一主动轮；

1-203—第一主动支撑板； 1-204—第一电机；

1-205—第二电机； 1-301—第三主动轮；

1-302—第四主动轮； 1-303—第二主动支撑板；

1-304—第三电机； 1-305—第四电机； 1-4—主动部底板；

1-5—主动部控制器； 1-51—主动部微控制器模块；

1-52—主动部通信模块； 1-53—电机驱动模块；

1-54—主动部报警模块； 1-6—主动部报警模块；

1-601—主动部线圈架； 1-602—主动部电磁线圈；

1-603—主动部第一弹簧； 1-604—主动部第二弹簧；

1-701—主动部压力传感器； 1-702—主动部转速传感器；

1-703—主动部倾角传感器； 1-704—主动部电量检测电路；

1-705—主动部电量指示灯； 1-8—主动部能量源；

1-9—主动部抹布； 1-10—主动部磁块； 2—从动部；

2-1—从动部外壳； 2-101—磁力调整旋钮；

2-102—磁力调整支架； 2-103—从动部磁块；

2-201—第一从动轮； 2-202—第二从动轮；

2-203—第一从动支撑板； 2-204—第四从动轮；

2-301—第三从动轮； 2-302—第四从动轮；

2-303—第二从动支撑板； 2-4—从动部底板；

2-5—从动部控制器； 2-51—从动部微控制器模块；

2-52—从动部通信模块； 2-601—从动部线圈架；

2-602—从动部电磁线圈； 2-603—从动部第一弹簧；

2-604—从动部第二弹簧； 2-701—从动部压力传感器；

2-702—从动部转速传感器； 2-703—从动部倾角传感器；

2-704—从动部电量检测电路； 2-705—从动部电量指示灯；

2-8—从动部能量源； 2-9—从动部抹布；

2-11—从动部继电器； 3—玻璃； 4—玻璃边框；

5—立柱； 6—尼龙粘块； 7—安全电源兼用线。

具体实施方式

本发明的擦玻璃机器人用控制系统，如图2所示，所述擦玻璃机器人包括用于分别设置在玻璃3内侧和玻璃3外侧且相互配合的主动部1和从动部2，如图3～图7所示，所述主动部1包括第一主动轮组、第二主动轮组和主动部升降单元，所述第一主动轮组包括第一电机1-204和第二电机1-205，所述第二主动轮组包括第三电机1-304和第四电机1-305，所述主动部升降单元包括主动部电磁线圈1-602；如图8～图11所示，所述从动部2包括第一从动轮组、第二从动轮组和从动部升降单元，所述从动部升降单元包括从动部电磁线圈2-602；如图1所示，所述擦玻璃机器人用控制系统包括主动部传感单元、主动部控制器1-5和主动部能量源1-8，以及从动部传感单元、从动部控制器2-5和从动部能量源2-8，所述主动部传感单元包括主动部压力传感器1-701、主动部转速传感器1-702和用于对主动部1的倾角进行检测的主动部倾角传感器1-703，所述主动部压力传感器1-701、主动部转速传感器1-702和主动部倾角传感器1-703均与主动部控制器1-5的输入端连接，所述第一电机1-204、第二电机1-205、第三电机1-304和第四电机1-305均与主动部控制器1-5的输出端连接，所述主动部控制器1-5的输出端还接有用于接通或断开主动部能量源1-8为主动部电磁线圈1-602供电的供电回路的主动部继电器1-11；所述从动部传感单元包括从动部压力传感器2-701、从动部转速传感器2-702和用于对从动部2的倾角进行检测的从动部倾角传感器2-703，所述从动部压力传感器2-701、从动部转速传感器2-702和从动部倾角传感器2-703均与从动部控制器2-5的输入端连接，所述从动部控制器2-5的输出端还接有用于接通或断开从动部能量源2-8为从动部电磁线圈2-602供电的供电回路的从动部继电器2-11。

如图2所示，所述擦玻璃机器人还包括用于安全防护并用于为主动部1和从动部2供电的安全电源兼用线7；具体实施时，所述安全电源兼用线7既可以用于连接电源，为该擦玻璃机器人作业供电，又可以用作安全绳，通过尼龙粘块6缠绕在室内某一立柱5上，防止该擦玻璃机器人因意外跌落而造成损坏。安全电源兼用线7的长度可自由调节，玻璃3安装在玻璃边框4内。

如图3～图7所示，所述主动部1还包括主动部底板1-4和固定连接在主动部底板1-4顶部的主动部外壳1-1，所述主动部底板1-4的底面上固定连接有主动部抹布1-9和主动部磁块1-10；所述第一主动轮组还包括第一主动支撑板1-203，所述第一电机1-204和第二电机1-205分别固定连接在第一主动支撑板1-203上两端，所述第一电机1-204的输出轴上固定连接有第一主动轮1-202，所述第二电机1-205的输出轴上固定连接有第二主动轮1-201，所述第一主动支撑板1-203、第一电机1-204和第二电机1-205均设置在主动部外壳1-1内，所述第一主动轮1-202和第二主动轮1-201外露在主动部外壳1-1外；所述第二主动轮组还包括第二主动支撑板1-303，所述第三电机1-304和第四电机1-305分别固定连接在第二主动支撑板1-303上两端，所述第二主动支撑板1-303位于第一主动支撑板1-203的上方且与第一主动支撑板1-203十字交叉设置，所述第三电机1-304的输出轴上固定连接有第三主动轮1-301，所述第四电机1-305的输出轴上固定连接有第四主动轮1-302，所述第二主动支撑板1-303、第三电机1-304和第四电机1-305均设置在主动部外壳1-1内，所述第三主动轮1-301和第四主动轮1-302外露在主动部外壳1-1外；所述主动部升降单元还包括固定连接在主动部底板1-4上的主动部线圈架1-601，所述主动部电磁线圈1-602安装在主动部线圈架1-601上，所述主动部线圈架1-601上还安装有主动部第一弹簧1-603和主动部第二弹簧1-604，所述主动部第一弹簧1-603的一端顶在主动部电磁线圈1-602下部，所述主动部第一弹簧1-603的另一端顶在第一主动支撑板1-203的顶部，所述主动部第二弹簧1-604的一端顶在主动部电磁线圈1-602上部，所述主动部第二弹簧1-604的另一端顶在第二主动支撑板1-303的底部。

具体实施时，所述主动部压力传感器1-701的数量为八个，所述主动部外壳1-1底部四个角的两侧侧面各设置有一个主动部压力传感器1-701，所述主动部转速传感器1-702的数量为四个，第一电机1-204、第二电机1-205、第三电机1-304和第四电机1-305上各设置有一个主动部转速传感器1-702，所述主动部倾角传感器1-703设置在主动部底板1-4底部中间位置处。

具体实施时，所述主动部外壳1-1通过螺钉固定连接在主动部底板1-4顶部，所述主动部抹布1-9和主动部磁块1-10均粘接在主动部底板1-4的底面上；所述主动部线圈架1-601通过螺钉固定连接在主动部底板1-4上；所述主动部控制器1-5和主动部能量源1-8均通过螺钉固定连接在主动部底板1-4上。

如图8～图11所示，所述从动部2还包括从动部底板2-4、固定连接在从动部底板2-4顶部的从动部外壳2-1和磁力调整装置，所述从动部底板2-4的底面上固定连接有从动部抹布2-9；所述第一从动轮组包括第一从动支撑板2-203、通过第一从动轴转动连接在第一从动支撑板2-203一端外部的第一从动轮2-201和通过第二从动轴连接在第一从动支撑板2-203另一端外部的第二从动轮2-202，所述第一从动支撑板2-203设置在从动部外壳2-1内，所述第一从动轮2-201和第二从动轮2-202外露在从动部外壳2-1外；所述第二从动轮组包括第二从动支撑板2-303、通过第三从动轴转动连接在第二从动支撑板2-303一端外部的第三从动轮2-301和通过第四从动轴连接在第二从动支撑板2-303另一端外部的第四从动轮2-302，所述第二从动支撑板2-303位于第一从动支撑板2-203的上方且与第一从动支撑板2-203十字交叉设置，所述第二从动支撑板2-303设置在从动部外壳2-1内，所述第三从动轮2-301和第四从动轮2-302外露在从动部外壳2-1外；所述从动部升降单元包括固定连接在从动部底板2-4上的从动部线圈架2-601，所述从动部电磁线圈2-602安装在从动部线圈架2-601上，所述从动部线圈架2-601上还安装有从动部第一弹簧2-603和从动部第二弹簧2-604，所述从动部第一弹簧2-603的一端顶在从动部电磁线圈2-602下部，所述从动部第一弹簧2-603的另一端顶在第一从动支撑板2-203的顶部，所述从动部第二弹簧2-604的一端顶在从动部电磁线圈2-602上部，所述从动部第二弹簧2-604的另一端顶在第二从动支撑板2-303的底部；所述磁力调整装置包括架设在从动部线圈架2-601外部的磁力调整支架2-102，所述磁力调整支架2-102顶部螺纹连接有与从动部外壳2-1螺纹连接且伸出从动部外壳2-1顶部外的磁力调整旋钮2-101，所述磁力调整支架2-102底部固定连接有伸出从动部外壳2-1底部外的从动部磁块2-103。

具体实施时，所述从动部压力传感器2-701的数量为八个，所述从动部外壳2-1底部四个角的两侧侧面各设置有一个从动部压力传感器2-701，所述从动部转速传感器2-702的数量为四个，所述第一从动轴、第二从动轴、第三从动轴和第四从动轴上各设置有一个从动部转速传感器2-702，所述从动部倾角传感器2-703设置在从动部底板2-4底部中间位置处。

具体实施时，所述从动部外壳2-1通过螺钉固定连接在从动部底板2-4顶部，所述从动部抹布2-9粘接在从动部底板2-4的底面上；所述从动部线圈架2-601通过螺钉固定连接在从动部底板2-4上；所述从动部控制器2-5和从动部能量源2-8均通过螺钉固定连接在从动部底板2-4上；所述从动部磁块2-103通过螺钉固定连接在磁力调整支架2-102底部。

具体实施时，所述主动部磁块1-10的数量为4～20块，所述从动部磁块2-103与主动部磁块1-10的数量相等且安装位置一一对应。这样的设置方式，使得主动部1和从动部2分别在玻璃3内外两侧安装后，能够保证从动部2始终实时跟随主动部1运动；通过拧动磁力调整旋钮2-101，能够调整从动部磁块2-103与主动部磁块1-10之间的距离，进而能够根据玻璃3厚度调整从动部磁块2-103与主动部磁块1-10之间的磁力大小。

具体实施时，所述主动部抹布1-9的数量和从动部抹布2-9的数量均为一块或多块。优选为多块。具体实施时，主动部抹布1-9安装后应保证主动部磁块1-10不被遮挡，且主动部抹布1-9接触玻璃3面时，第一主动轮1-202和第二主动轮1-201或者第三主动轮1-301和第四主动轮1-302同时也接触到玻璃3面；从动部抹布2-9安装后应保证从动部磁块2-103不被遮挡，且从动部抹布2-9接触玻璃3面时，第一从动轮2-201和第二从动轮2-202或者第三从动轮2-301和第四从动轮2-302同时也接触到玻璃3面。

本实施例中，如图1所示，所述主动部能量源1-8为充电电池，所述主动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的主动部电量检测电路1-704，所述主动部电量检测电路1-704设置在主动部能量源1-8的顶部，所述主动部电量检测电路1-704与主动部控制器1-5的输入端连接，所述主动部控制器1-5的输出端接有主动部电量指示灯1-705；所述从动部能量源2-8为充电电池，所述从动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的从动部电量检测电路2-704，所述从动部电量检测电路2-704设置在从动部能量源2-8的顶部，所述从动部电量检测电路2-704与从动部控制器2-5的输入端连接，所述从动部控制器2-5的输出端接有从动部电量指示灯2-705。具体实施时，所述充电电池为镍氢充电电池或锂离子充电电池。

本实施例中，如图1所示，所述主动部控制器1-5包括主动部微控制器模块1-51和与主动部微控制器模块1-51相接的主动部通信模块1-52，所述主动部微控制器模块1-51的输出端接有电机驱动模块1-53和主动部报警模块1-54，所述主动部压力传感器1-701、主动部转速传感器1-702、主动部倾角传感器1-703和主动部电量检测电路1-704均与主动部微控制器模块1-51的输入端连接，所述主动部继电器1-11和主动部电量指示灯1-705均与主动部微控制器模块1-51的输出端连接，所述第一电机1-204、第二电机1-205、第三电机1-304和第四电机1-305均与电机驱动模块1-53的输出端连接；所述从动部控制器2-5包括从动部微控制器模块2-51和与从动部微控制器模块2-51相接且用于与主动部通信模块1-52通信的从动部通信模块2-52，所述从动部微控制器模块2-51的输出端接有从动部报警模块2-54，所述从动部压力传感器2-701、从动部转速传感器2-702、从动部倾角传感器2-703和从动部电量检测电路2-704均与从动部微控制器模块2-51的输入端连接，所述从动部继电器2-11和从动部电量指示灯2-705均与从动部微控制器模块2-51的输出端连接。

本实施例中，所述主动部通信模块1-52和从动部通信模块2-52均为红外通信模块、无线电通信模块或蓝牙通信模块。主动部1和从动部2能够通过主动部通信模块1-52和从动部通信模块2-52进行通信，从动部控制器2-5能够根据所述从动部传感单元感测到的信息得到从动部2的状态信息发送给主动部控制器1-5，主动部控制器1-5能够将控制从动部2工作的控制信息发送给从动部控制器2-5。

本发明的第一种擦玻璃机器人用控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将主动部1和从动部2安放在玻璃3的两侧表面对应位置处后，启动主动部1，此时，主动部继电器1-11未接通主动部能量源1-8为主动部电磁线圈1-602供电的供电回路，主动部控制器1-5根据预先设定的擦玻璃机器人运行模式控制第一电机1-204和第二电机1-205转动，所述第一主动轮组与玻璃3一侧表面接触(即第一电机1-204带动第一主动轮1-202旋转，第二电机1-205带动第二主动轮1-201旋转，第一主动轮1-202和第二主动轮1-201与玻璃3一侧表面接触)，使主动部1在玻璃3一侧表面行走；与此同时，从动部控制器2-5未接通从动部能量源2-8为从动部电磁线圈2-602供电的供电回路，所述第一从动轮组与玻璃3另一侧表面接触(即第一从动轮2-201和第二从动轮2-202与玻璃3另一侧表面接触)，使从动部2在磁力的作用下随主动部1一起在玻璃3另一侧表面行走；主动部1和从动部2行走过程中，当主动部压力传感器1-701或从动部压力传感器2-701产生碰撞感应信号时，执行步骤二；当主动部1单一侧面的主动部压力传感器1-701或从动部2单一侧面的单个从动部压力传感器2-701产生碰撞感应信号时，执行步骤三；当主动部倾角传感器1-703或从动部倾角传感器2-703给出非0°、90°、180°或270°的信号时，执行步骤三，当四个主动部转速传感器1-702和四个从动部转速传感器2-702在规定时间内转速始终不一致时，执行步骤四；当主动部电量检测电路1-704或从动部电量检测电路2-704显示电量不足时，执行步骤四；否则，执行步骤五；

步骤二、所述主动部控制器1-5输出控制信号给主动部继电器1-11，给主动部电磁线圈1-602通电，将所述第一主动轮组和所述第二主动轮组吸在一起，使得所述第一主动轮组离开玻璃3表面，同时所述第二主动轮组接触玻璃3表面；主动部控制器1-5控制第三电机1-304和第四电机1-305正向旋转或者反向旋转；同时，所述主动部控制器1-5输出信号给从动部控制器2-5，从动部控制器2-5根据所接收的信号输出控制信号给从动部电磁线圈2-602通电，将所述第一从动轮组和所述第二从动轮组吸在一起，使得所述第一从动轮组离开玻璃3表面，同时所述第二从动轮组接触玻璃3表面，开始随着主动部1转动；实现机器人的转向动作；

步骤三、所述主动部控制器1-5控制第一电机1-204和第二电机1-205按不同转速同向转动，实现主动部1的差速转动；同时，从动部2随主动部1运动，实现机器人的方向调整；

步骤四、所述主动部控制器1-5控制第一电机1-204和第二电机1-205停止转动，并向从动部控制器2-5发送停止工作的控制指令，主动部1和从动部2停止工作；具体实施时，主动部控制器1-5中的主动部报警模块1-54和从动部控制器2-5中的从动部报警模块2-54发出报警信号，提醒操作人员；

步骤五、保持原状态不变，继续前行。

本发明的第二种擦玻璃机器人用控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将主动部1和从动部2安放在玻璃3的两侧表面对应位置处后，启动主动部1，此时，主动部继电器1-11接通了主动部能量源1-8为主动部电磁线圈1-602供电的供电回路，主动部控制器1-5根据预先设定的擦玻璃机器人运行模式控制第三电机1-304和第四电机1-305转动，所述第二主动轮组与玻璃3一侧表面接触(即第三电机1-304带动第三主动轮1-301旋转，第四电机1-305带动第四主动轮1-302旋转，第三主动轮1-301和第四主动轮1-302与玻璃3一侧表面接触)，使主动部1在玻璃3一侧表面行走；与此同时，从动部控制器2-5接通了从动部能量源2-8为从动部电磁线圈2-602供电的供电回路，所述第二从动轮组与玻璃3另一侧表面接触(即第三从动轮2-203和第四从动轮2-204与玻璃3另一侧表面接触)，使从动部2在磁力的作用下随主动部1一起在玻璃3另一侧表面行走；主动部1和从动部2行走过程中，当主动部压力传感器1-701或从动部压力传感器2-701产生碰撞感应信号时，执行步骤二；当主动部1单一侧面的主动部压力传感器1-701或从动部2单一侧面的单个从动部压力传感器2-701产生碰撞感应信号时，执行步骤三；当主动部倾角传感器1-703或从动部倾角传感器2-703给出非0°、90°、180°或270°的信号时，执行步骤三；当四个主动部转速传感器1-702和四个从动部转速传感器2-702在规定时间内转速始终不一致时，执行步骤四；当主动部电量检测电路1-704或从动部电量检测电路2-704显示电量不足时，执行步骤四；否则，执行步骤五；

步骤二、所述主动部控制器1-5输出控制信号给主动部继电器1-11，给主动部电磁线圈1-602通电，将所述第一主动轮组和所述第二主动轮组吸在一起，使得所述第二主动轮组离开玻璃3表面，同时所述第一主动轮组接触玻璃3表面；主动部控制器1-5控制第一电机1-204和第二电机1-205正向旋转或者反向旋转；同时，所述主动部控制器1-5输出信号给从动部控制器2-5，从动部控制器2-5根据所接收的信号输出控制信号给从动部电磁线圈2-602通电，将所述第一从动轮组和所述第二从动轮组吸在一起，使得所述第二从动轮组离开玻璃3表面，同时所述第一从动轮组接触玻璃3表面，开始随着主动部1转动；实现机器人的转向动作；

步骤三、所述主动部控制器1-5控制第三电机1-304和第四电机1-305按不同转速同向转动，实现主动部1的差速转动；同时，从动部2随主动部1运动，实现机器人的方向调整；

步骤四、所述主动部控制器1-5控制第三电机1-304和第四电机1-305停止转动，并向从动部控制器2-5发送停止工作的控制指令，主动部1和从动部2停止工作；具体实施时，主动部控制器1-5中的主动部报警模块1-54和从动部控制器2-5中的从动部报警模块2-54发出报警信号，提醒操作人员；

步骤五、保持原状态不变，继续前行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种擦玻璃机器人用控制方法，该方法采用的擦玻璃机器人包括用于分别设置在玻璃(3)内侧和玻璃(3)外侧且相互配合的主动部(1)和从动部(2)，所述主动部(1)包括第一主动轮组、第二主动轮组和主动部升降单元，所述第一主动轮组包括第一电机(1-204)和第二电机(1-205)，所述第二主动轮组包括第三电机(1-304)和第四电机(1-305)，所述主动部升降单元包括主动部电磁线圈(1-602)；所述从动部(2)包括第一从动轮组、第二从动轮组和从动部升降单元，所述从动部升降单元包括从动部电磁线圈(2-602)；所述主动部(1)还包括主动部底板(1-4)和固定连接在主动部底板(1-4)顶部的主动部外壳(1-1)；所述第一主动轮组还包括第一主动支撑板(1-203)，所述第一电机(1-204)和第二电机(1-205)分别固定连接在第一主动支撑板(1-203)上两端，所述第一电机(1-204)的输出轴上固定连接有第一主动轮(1-202)，所述第二电机(1-205)的输出轴上固定连接有第二主动轮(1-201)，所述第一主动支撑板(1-203)、第一电机(1-204)和第二电机(1-205)均设置在主动部外壳(1-1)内，所述第一主动轮(1-202)和第二主动轮(1-201)外露在主动部外壳(1-1)外；所述第二主动轮组还包括第二主动支撑板(1-303)，所述第三电机(1-304)和第四电机(1-305)分别固定连接在第二主动支撑板(1-303)上两端，所述第二主动支撑板(1-303)位于第一主动支撑板(1-203)的上方且与第一主动支撑板(1-203)十字交叉设置，所述第三电机(1-304)的输出轴上固定连接有第三主动轮(1-301)，所述第四电机(1-305)的输出轴上固定连接有第四主动轮(1-302)，所述第二主动支撑板(1-303)、第三电机(1-304)和第四电机(1-305)均设置在主动部外壳(1-1)内，所述第三主动轮(1-301)和第四主动轮(1-302)外露在主动部外壳(1-1)外；所述主动部升降单元还包括固定连接在主动部底板(1-4)上的主动部线圈架(1-601)，所述主动部电磁线圈(1-602)安装在主动部线圈架(1-601)上，所述主动部线圈架(1-601)上还安装有主动部第一弹簧(1-603)和主动部第二弹簧(1-604)，所述主动部第一弹簧(1-603)的一端顶在主动部电磁线圈(1-602)下部，所述主动部第一弹簧(1-603)的另一端顶在第一主动支撑板(1-203)的顶部，所述主动部第二弹簧(1-604)的一端顶在主动部电磁线圈(1-602)上部，所述主动部第二弹簧(1-604)的另一端顶在第二主动支撑板(1-303)的底部；

所述从动部(2)还包括从动部底板(2-4)、固定连接在从动部底板(2-4)顶部的从动部外壳(2-1)；所述第一从动轮组包括第一从动支撑板(2-203)、通过第一从动轴转动连接在第一从动支撑板(2-203)一端外部的第一从动轮(2-201)和通过第二从动轴连接在第一从动支撑板(2-203)另一端外部的第二从动轮(2-202)，所述第一从动支撑板(2-203)设置在从动部外壳(2-1)内，所述第一从动轮(2-201)和第二从动轮(2-202)外露在从动部外壳(2-1)外；所述第二从动轮组包括第二从动支撑板(2-303)、通过第三从动轴转动连接在第二从动支撑板(2-303)一端外部的第三从动轮(2-301)和通过第四从动轴连接在第二从动支撑板(2-303)另一端外部的第四从动轮(2-302)，所述第二从动支撑板(2-303)位于第一从动支撑板(2-203)的上方且与第一从动支撑板(2-203)十字交叉设置，所述第二从动支撑板(2-303)设置在从动部外壳(2-1)内，所述第三从动轮(2-301)和第四从动轮(2-302)外露在从动部外壳(2-1)外；所述从动部升降单元包括固定连接在从动部底板(2-4)上的从动部线圈架(2-601)，所述从动部电磁线圈(2-602)安装在从动部线圈架(2-601)上，所述从动部线圈架(2-601)上还安装有从动部第一弹簧(2-603)和从动部第二弹簧(2-604)，所述从动部第一弹簧(2-603)的一端顶在从动部电磁线圈(2-602)下部，所述从动部第一弹簧(2-603)的另一端顶在第一从动支撑板(2-203)的顶部，所述从动部第二弹簧(2-604)的一端顶在从动部电磁线圈(2-602)上部，所述从动部第二弹簧(2-604)的另一端顶在第二从动支撑板(2-303)的底部；

该方法采用的擦玻璃机器人用控制系统包括主动部传感单元、主动部控制器(1-5)和主动部能量源(1-8)，以及从动部传感单元、从动部控制器(2-5)和从动部能量源(2-8)，所述主动部传感单元包括主动部压力传感器(1-701)、主动部转速传感器(1-702)和用于对主动部(1)的倾角进行检测的主动部倾角传感器(1-703)，所述主动部压力传感器(1-701)、主动部转速传感器(1-702)和主动部倾角传感器(1-703)均与主动部控制器(1-5)的输入端连接，所述第一电机(1-204)、第二电机(1-205)、第三电机(1-304)和第四电机(1-305)均与主动部控制器(1-5)的输出端连接，所述主动部控制器(1-5)的输出端还接有用于接通或断开主动部能量源(1-8)为主动部电磁线圈(1-602)供电的供电回路的主动部继电器(1-11)；所述从动部传感单元包括从动部压力传感器(2-701)、从动部转速传感器(2-702)和用于对从动部(2)的倾角进行检测的从动部倾角传感器(2-703)，所述从动部压力传感器(2-701)、从动部转速传感器(2-702)和从动部倾角传感器(2-703)均与从动部控制器(2-5)的输入端连接，所述从动部控制器(2-5)的输出端还接有用于接通或断开从动部能量源(2-8)为从动部电磁线圈(2-602)供电的供电回路的从动部继电器(2-11)；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将主动部(1)和从动部(2)安放在玻璃(3)的两侧表面对应位置处后，启动主动部(1)，此时，主动部继电器(1-11)未接通主动部能量源(1-8)为主动部电磁线圈(1-602)供电的供电回路，主动部控制器(1-5)根据预先设定的擦玻璃机器人运行模式控制第一电机(1-204)和第二电机(1-205)转动，所述第一主动轮组与玻璃(3)一侧表面接触，使主动部(1)在玻璃(3)一侧表面行走；与此同时，从动部控制器(2-5)未接通从动部能量源(2-8)为从动部电磁线圈(2-602)供电的供电回路，所述第一从动轮组与玻璃(3)另一侧表面接触，使从动部(2)在磁力的作用下随主动部(1)一起在玻璃(3)另一侧表面行走；主动部(1)和从动部(2)行走过程中，当主动部压力传感器(1-701)或从动部压力传感器(2-701)产生碰撞感应信号时，执行步骤二；当主动部(1)单一侧面的主动部压力传感器(1-701)或从动部(2)单一侧面的单个从动部压力传感器(2-701)产生碰撞感应信号时，执行步骤三；当主动部倾角传感器(1-703)或从动部倾角传感器(2-703)给出非0°、90°、180°或270°的信号时，执行步骤三，当四个主动部转速传感器(1-702)和四个从动部转速传感器(2-702)在规定时间内转速始终不一致时，执行步骤四；当主动部电量检测电路(1-704)或从动部电量检测电路(2-704)显示电量不足时，执行步骤四；否则，执行步骤五；

步骤二、所述主动部控制器(1-5)输出控制信号给主动部继电器(1-11)，给主动部电磁线圈(1-602)通电，将所述第一主动轮组和所述第二主动轮组吸在一起，使得所述第一主动轮组离开玻璃(3)表面，同时所述第二主动轮组接触玻璃(3)表面；主动部控制器(1-5)控制第三电机(1-304)和第四电机(1-305)正向旋转或者反向旋转；同时，所述主动部控制器(1-5)输出信号给从动部控制器(2-5)，从动部控制器(2-5)根据所接收的信号输出控制信号给从动部电磁线圈(2-602)通电，将所述第一从动轮组和所述第二从动轮组吸在一起，使得所述第一从动轮组离开玻璃(3)表面，同时所述第二从动轮组接触玻璃(3)表面，开始随着主动部(1)转动；实现机器人的转向动作；

步骤三、所述主动部控制器(1-5)控制第一电机(1-204)和第二电机(1-205)按不同转速同向转动，实现主动部(1)的差速转动；同时，从动部(2)随主动部(1)运动，实现机器人的方向调整；

步骤四、所述主动部控制器(1-5)控制第一电机(1-204)和第二电机(1-205)停止转动，并向从动部控制器(2-5)发送停止工作的控制指令，主动部(1)和从动部(2)停止工作；

步骤五、保持原状态不变，继续前行。

2.按照权利要求1所述的一种擦玻璃机器人用控制方法，其特征在于：所述主动部能量源(1-8)为充电电池，所述主动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的主动部电量检测电路(1-704)，所述主动部电量检测电路(1-704)设置在主动部能量源(1-8)的顶部，所述主动部电量检测电路(1-704)与主动部控制器(1-5)的输入端连接，所述主动部控制器(1-5)的输出端接有主动部电量指示灯(1-705)；所述从动部能量源(2-8)为充电电池，所述从动部传感单元包括用于对充电电池的电量进行检测的从动部电量检测电路(2-704)，所述从动部电量检测电路(2-704)设置在从动部能量源(2-8)的顶部，所述从动部电量检测电路(2-704)与从动部控制器(2-5)的输入端连接，所述从动部控制器(2-5)的输出端接有从动部电量指示灯(2-705)。

3.按照权利要求1所述的一种擦玻璃机器人用控制方法，其特征在于：所述主动部控制器(1-5)包括主动部微控制器模块(1-51)和与主动部微控制器模块(1-51)相接的主动部通信模块(1-52)，所述主动部微控制器模块(1-51)的输出端接有电机驱动模块(1-53)和主动部报警模块(1-54)，所述主动部压力传感器(1-701)、主动部转速传感器(1-702)、主动部倾角传感器(1-703)和主动部电量检测电路(1-704)均与主动部微控制器模块(1-51)的输入端连接，所述主动部继电器(1-11)和主动部电量指示灯(1-705)均与主动部微控制器模块(1-51)的输出端连接，所述第一电机(1-204)、第二电机(1-205)、第三电机(1-304)和第四电机(1-305)均与电机驱动模块(1-53)的输出端连接；所述从动部控制器(2-5)包括从动部微控制器模块(2-51)和与从动部微控制器模块(2-51)相接且用于与主动部通信模块(1-52)通信的从动部通信模块(2-52)，所述从动部微控制器模块(2-51)的输出端接有从动部报警模块(2-54)，所述从动部压力传感器(2-701)、从动部转速传感器(2-702)、从动部倾角传感器(2-703)和从动部电量检测电路(2-704)均与从动部微控制器模块(2-51)的输入端连接，所述从动部继电器(2-11)和从动部电量指示灯(2-705)均与从动部微控制器模块(2-51)的输出端连接。

4.按照权利要求3所述的一种擦玻璃机器人用控制方法，其特征在于：所述主动部通信模块(1-52)和从动部通信模块(2-52)均为红外通信模块、无线电通信模块或蓝牙通信模块。